AGRONOOMIAAGRONOOMIAAgronomyAgronomy

Eesti Taimekasvatuse InstituutEesti Maaülikool

Põllumajandus- ja keskkonnainstituut

Estonian Crop Research InstituteEstonian University of Life Sciences

Institute of Agricultural and Environmental Sciences

Jõgeva 2019

AG

RO

NO

OM

IA A

GR

ON

OM

YA

GR

ON

OO

MIA

AG

RO

NO

MY

20192019

AGRONOOMIA 2019

Jõgeva 2019

EESTI TAIMEKASVATUSE INSTITUUT

EESTI MAAÜLIKOOL

Kogumik ilmub Taimekasvatuse teadmussiirde pikaajalise programmi raames teaduskonverentsiks Agronoomia 2019

Autoriõigus kuulub Eesti Taimekasvatuse Instituudile, varalised õigused kuulu-vad materjali tellijale. Materjal valmis Maaeluministeeriumi ning Põllumajan-duse Registrite ja Informatsiooni Ameti (PRIA) tellimusel 2019. a. Kõik autori-õigused on kaitstud.

TOIMETUS

Toimetajad Ilme Tupits

Sirje Tamm

Ülle Tamm

Anu Toe

Kogumik ilmub teaduskonverentsiks Agronoomia 2019

© 2019 Eesti Taimekasvatuse Instituut

Eesti Maaülikool

Trükitud trükikojas Vali Press

ISSN 1736-6275

ISSN 2613-7887 (pdf)

3

SISUKORD

MULLATEADUS JA MAAVILJELUS 9

Väetamise mõju mulla orgaanilise aine koostisele 10 Sandra Pärnpuu, Karin Kauer, Alar Astover

Hapestatud vedelsõnniku mõju viljavaheldusliku külvikorra saagikusele 16 Peeter Viil

Muutused mulla mikroobide hüdrolüütilises aktiivsuses ja lämmas- tiku sisalduses punase ristiku allakülviga odra kasvatamisel 22 Jaan Kuht, Viacheslav Eremeev, Maarika Alaru, Liina Talgre, Evelin Loit, Anne Luik

Kartuli kasvatamise mõju mulla mikrobioloogilisele aktiivsusele ja orgaanilise süsiniku ning lämmastiku sisaldusele erinevates viljelusviisides 29 Viacheslav Eremeev, Jaan Kuht, Berit Tein, Liina Talgre, Maarika Alaru, Eve Runno-Paurson, Erkki Mäeorg, Evelin Loit, Anne Luik

Põlevkivituhk kui lubiväetis 37 Lisette Niilo, Tõnu Tõnutare

TAIMEKASVATUS 43

Uus odrasort ‘Tuuli’ 44 Ülle Tamm, Ilmar Tamm, Hans Küüts

Uus kaerasort ‘Kusta’ 50 Ilmar Tamm, Ülle Tamm

Talinisu saak, võrsumisvõime, tera suurus, peentera osakaal ja proteiini sisaldus olenevalt külvisenormist ja aastast 54 Reine Koppel, Mati Koppel

Talirukki ja kaera sortide segukülvid 62 Ilme Tupits, Ilmar Tamm

4

Talirukki ja kaera sortide väetamine mineraal- ja orgaaniliste väetistega 70 Ilme Tupits, Ilmar Tamm

Kasvutingimuste mõju suvinisu morfoloogilistele tunnustele, terasaagile ja proteiinisisaldusele 78 Merlin Haljak, Tiia Kangor, Anne Ingver

Põldherneste (Pisum sativum L.) sordivõrdlus Jõgeval 2016–2018. a 84 Lea Narits

Kas hirssi (Panicum miliaceum L.) võiks kasvatada Eestis? 90 Peeter Lääniste, Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Toomas Tõrra, Ülo Niinemets

Õlikanepi kasvatustehnoloogiate optimeerimine 96 Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Toomas Tõrra, Ülo Niinemets, Peeter Lääniste

Ilmastiku mõjust Eestis enamkasvatatavatele kartulisortidele 104 Aide Tsahkna, Terje Tähtjärv

Esimesed katsetused bataadi kasvatamisel Eesti põllul 108 Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Pille Meinson, Tiina Tosens, Siim Kõre, Rainis Sikk, Ülo Niinemets

TAIMEKAITSE 116

Mükotoksiinid ja fusarium seened teraviljades – ülevaade tingimustest 117 Elina Akk, Liina Edesi, Tiina Talve, Bulat Islamov, Mary-Liis Kütt, Enn Lauringson, Ene Ilumäe, Kalvi Tamm

Mutatsioonid, mis põhjustavad fungitsiidiresistentsuse nisu helelaiksusele 129 Andres Mäe, Pille Sooväli

Seenhaiguste esinemine Eestis kasvatatavatel suvinisu sortidel 137 Bulat Islamov, Anne Ingver

5

Biostimulaatoriga puhtimise mõju talinisu juurestikule 143 Pille Sooväli

Biostimulaatori ja fungitsiidi mõju õlleodrale 149 Tiia Kangor, Ülle Tamm, Pille Sooväli

Ristõielise kattekultuuri mõju lehemädaniku levikule mahetingimustes 155 Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev

MITMESUGUST 161

2017/2018. aasta ilmastiku omapärast Jõgeval ja selle mõjust taimekasvatusele 162 Laine Keppart

Valge ristiku seemnepõllu eelniitmisest 168 Ants Bender

Alaska luste ja roog-aruheina erinevad viljelusviisid 178 Uno Tamm, Heli Meripõld, Silvi Tamm, Sirje Tamm

Kapsa vahele külvatud vahekultuuri mõju põhikultuuri saagile ja umbrohtumusele maheviljeluses 184 Ingrid Bender

Kurdlehise roosi (Rosa rugosa Thunb.) viljade keemiline koostis sõltuvalt kasvukoha mullast 191 Elve Üksik, Tõnu Tõnutare, Kadri Karp

LED lampide mõju salatkressi kasvule 196 Margit Olle

Nutitelefoni kasutamisest mulla taimedele omastatava fosfori sisalduse hindamiseks 202 Tõnis Tõnutare, Aldo Oras, Tõnu Tõnutare

6

CONTENTS

SOIL SCIENCE AND SOIL MANAGEMENT 9

Effect of fertilization on composition of soil organic matter 10 Sandra Pärnpuu, Karin Kauer, Alar Astover

Influence of acidified liquid manure to the yield of rotating field crops 16 Peeter Viil

Changes in microbial hydrolytic activity and the total nitrogen content in soil by undersowing red clover with barley 22 Jaan Kuht, Viacheslav Eremeev, Maarika Alaru, Liina Talgre, Evelin Loit, Anne Luik

Soil microbial activity, content of organic carbon and total nitrogen depending on potato growing in different cropping systems 29 Viacheslav Eremeev, Jaan Kuht, Berit Tein, Liina Talgre, Maarika Alaru, Eve Runno-Paurson, Erkki Mäeorg, Evelin Loit, Anne Luik

Oil shale ash as a liming material 37 Lisette Niilo, Tõnu Tõnutare

FIELD CROPS 43

The new barley variety Tuuli 44 Ülle Tamm, Ilmar Tamm, Hans Küüts

The new oat variety Kusta 50 Ilmar Tamm, Ülle Tamm

Yield, tillering ability, thousand kernel weight, percentages of small seeds and protein content of winter wheat depending on the sowing rate and year 54 Reine Koppel, Mati Koppel

Winter rye and oat variety mixture stands 62 Ilme Tupits, Ilmar Tamm

7

Use of mineral and organic fertilizers with winter rye and oat varieties 70 Ilme Tupits, Ilmar Tamm

The effect of the growing conditions on the morphological characteristics, grain yield and protein content of spring wheat 78 Merlin Haljak, Tiia Kangor, Anne Ingver

Field pea (Pisum sativum L.) variety comparison at Jõgeva during 2016–2018 84 Lea Narits

Can proso millet (Panicum miliaceum L.) be cultivated in Estonia? 90 Peeter Lääniste, Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Toomas Tõrra, Ülo Niinemets

Optimization of cultivation technologies for industrial hemp (Cannabis sativa) cv. Finola 96 Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Toomas Tõrra, Ülo Niinemets, Peeter Lääniste

The effect of weather to more cultivated potato varieties in Estonia 104 Aide Tsahkna, Terje Tähtjärv

First steps on sweet potato cultivation in Estonia 108 Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Pille Meinson, Tiina Tosens, Siim Kõre, Rainis Sikk, Ülo Niinemets

PLANT PROTECTION 116

Mycotoxins and Fusarium fungi in cereals – overview of conditions 117 Elina Akk, Liina Edesi, Tiina Talve, Bulat Islamov, Mary-Liis Kütt, Enn Lauringson, Ene Ilumäe, Kalvi Tamm

Role of mutations in the sensitivity response of Septoria leaf spot to fungicides 129 Andres Mäe, Pille Sooväli

Incidence of fungal diseases in spring wheat cultivars grown in Estonia 137 Bulat Islamov, Anne Ingver

8

Impact of treatment with biostimulants on development of winter wheat roots 143 Pille Sooväli

The effect of biostimulants and fungicide treatment on malting barley 149 Tiia Kangor, Ülle Tamm, Pille Sooväli

Winter cover crop effect to potato late blight development 155 Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev

MISCELLANEOUS 161

Peculiarities of weather conditions and the influence to crops during vegetation period of 2017/18 at Jõgeva 162 Laine Keppart

Pre-mowing of white clover cultivated for seed 168 Ants Bender

Organic vs. conventional management of alaska brome and tall fescue 178 Uno Tamm, Heli Meripõld, Silvi Tamm, Sirje Tamm

The influence of in stripes living mulches to the cabbage yield and weeds in organic farms 184 Ingrid Bender

The chemical composition of Rosa rugosa fruits depend on the soil habitat 191 Elve Üksik, Tõnu Tõnutare, Kadri Karp

The effect of LED lighting on the growth of cress 196 Margit Olle

About the usage of smartphone for the estimation of plant available phosphorus in soil 202 Tõnis Tõnutare, Aldo Oras, Tõnu Tõnutare

9

MULLATEADUS JA MAAVILJELUS

10

Agronoomia 2019

VÄETAMISE MÕJU MULLA ORGAANILISE AINE KOOSTISELE

Sandra Pärnpuu, Karin Kauer, Alar AstoverEesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituut

Abstract. Pärnpuu, S., Kauer, K., Astover, A. 2019. Effect of fertilization on composition of soil organic matter. – Agronomy 2019.

A major determinant of sustainability of agricultural systems is soil organic carbon (Corg) which is the main component of soil organic matter (SOM). Changes in Corg can occur in both total and active (labile) C pools. Land use and farming management practices have an effect on SOM content and its composition. The aim of this study was to estimate the effect of application of mineral fertilizers and manures on Corg content and its labile fraction. The soil samples (0–20 cm) were collected from IOSDV long-term experiment located in Tartu, Estonia (established in 1989) in autumn 2017. The experiment consists of a three-fi eld crop rotation (potato-wheat-barley) focused on organic and mineral nitrogen fertilization. The soil type was Stagnic Luvisol/Retisol. Mineral nitrogen (N) was applied at fi ve rates (0, 40, 80, 120, 160 kg N ha-1) and manure (40 t ha-1) added once during every three years prior to planting of potatoes. To assess the labile fraction, the cold water extractable organic carbon (Ceks) and Corg concentration were determined by VarioMAX CNS element analyzer. For estimating SOM lability the proportion of Ceks in Corg (p-Ceks) was calculated. Mineral fertilizer did not impact neither Corg nor Ceks concentrations. The manure increased Corg content and decreased SOM lability. Cereal with manure aftereffect also produced SOM with lower lability compared to potato with manure. Based on the results of one year, the crop has infl uence on the Ceks and SOM lability, indicating that labile fraction of SOM is sensitive to management and can be used as an early indicator of SOM quality change.

Keywords: soil organic carbon, labile fraction, water-extractable soil, soil fertilization

Sissejuhatus

Muld on aegade algusest olnud ja on tänapäevani taimekasvatuses pea mine komponent. Mulla orgaaniline aine on mulla kvaliteedi esmane näitaja, mis mõjutab mulla füüsikalisi, keemilisi ja bioloogilisi omadusi (Duval jt, 2013). Mulla orgaaniline aine sisaldab keskmiselt 58% süsinikku (Lal, 2004) ja mulla orgaanilise süsiniku (Corg) kontsentratsioon sõltub taimkattest, mulda ladestuvast biomassi liigist ja kogusest, bioloogilisest aktiivsusest ja selle tüübist risosfääris (Pizzeghello jt, 2006), mulla niiskuse sisaldusest ning õhutemperatuurist ja sade-metest (Jobbágy ja Jackson, 2000). Mulla Corg sisaldust saab mõjutada erinevate mulla majandamise võtetega nagu muldade harimine, lupjamine, orgaaniliste ja mineraalsete väetiste kasutamine, vahekultuuride, mono- või segakultuuri kas-vatamine (Fageria, 2012).

Mulla orgaanilist ainet saab jagada aktiivseks (labiilne) fraktsiooniks, mille püsivusaeg mullas on lühike (nädalatest aastani) ja stabiilseks fraktsiooniks, mille püsivusaeg on mitmed aastad kuni sajandid (Tirol-Padre ja Ladha, 2004). Stabili-seerunud mulla Corg koosneb orgaanilistest ühendidest, mis on mikroobide lagun-

11

Mullateadus ja maaviljelus

damisele vastupidavad (Haynes, 2005). Mulla viljakuse säilitamiseks on väga oluline mulla labiilne fraktsioon, mis on peamine toitainete allikas taimedele ja mikroobidele (Zhang jt, 2011), kuid stabiilne osa avaldab positiivset mõju kesk-konna kvaliteedile (Verma jt, 2013).

Labiilse süsiniku muutus mullas on varajane indikaator harimisviiside mõjust mullakvaliteedile (Culman jt, 2013). Vees ekstraheeruva Corg sisaldus on tavaliselt < 2% kogu süsinikust (McGill jt, 1986) ja seda peetakse mulla orgaanilise aine kõige labiilsemaks fraktsiooniks (Zhang jt, 2011).

Käesoleva töö eesmärgiks on uurida mineraal- ja orgaanilise väetise mõju Corg sisaldusele ja mulla orgaanilise aine koostisele.

Materjal ja meetodika

IOSDV pikaajaline katse kolmeväljalise külvikorraga (kartul-nisu-oder) rajati 1989. aastal Tartu lähedale Eerikale. Katse muld oli valdavalt kahkjas (näivleetunud) (Stagnic Luvisol/Retisol) liivsavimuld. Katseala jaotati kolmeks põlluks, iga põld omakorda kolmeks erinevate orgaaniliste väetiste variantidega põlluribaks. Esimene põlluriba ei ole katse rajamise algusest peale saanud üldse orgaanilisi väetisi. Teine riba sai igal kolmandal aastal kartulile eelneval sügi-sel käärinud tahedat veisesõnnikut (2002. aastast 40 t ha-1, varasemalt 60 t ha-1). Kolmandat riba väetati erinevate alternatiivsete orgaaniliste väetistega, kuid antud uurimistöös seda töötlust ei käsitleta. Ristisuunas jaotati põlluribad viie erineva mineraalse lämmastikväetise normiga katselappideks [0 (N0), 40 (N40), 80 (N80), 120 (N120) ja 160 (N160) kg ha-1].

2017. aasta kevadel enne mullaharimisi võeti 0–20 cm mullakihist mulla-proovid. Mulla labiilse fraktsiooni hindamiseks määrati vees ekstraheeruv süsinik (Ceks), milleks loksutati 10 g õhkkuiva mulda 30 ml destilleeritud veega 1 tund, seejärel tsentrifugeeriti ja fi ltreeriti läbi 0,45 μm fi ltri. Saadud lahusest määrati Ceks kontsentratsioon VarioMaX CNS analüsaatoriga, sama seadmega määrati ka mulla Corg kontsentratsioon. Mulla labiilsuse hindamiseks arvutati mulla Ceks osa-kaal kogu mulla Corg sisaldusest (p-Ceks) kasutades valemit:

p-Ceks = 100 * (Ceks / Corg),

kus Ceks on veega ekstraheeritud süsiniku (mg g-1) ja Corg on mulla orgaaniline süsiniku (mg g-1) kontsentratsioon.

Statistilise analüüsi läbiviimiseks kasutati statistika programmi R. Mine-raalse lämmastikväetise normi, orgaanilise väetise ja kultuuri usutavat mõju mulla Ceks kontsentratsioonile hinnati ühe- ja mitmefaktorilise ANOVA disper-sioonanalüüsiga. Näitajate keskmiste vahe liste statistiliselt oluliste erinevuste leidmiseks kasutati Tukey testi. Statistilise olulisuse tõ enäosuse määr on P < 0,05.

12

Agronoomia 2019

Tulemused ja arutelu

Mineraalse N väetise erinevad normid mulla Corg kontsentratsiooni ja teisi määratud näitajaid ei mõjutanud (tabel 1). Ka sõnniku lisamisel N väetise mõju puudus, kuigi orgaaniliste väetiste variantides esines mulla Corg kontsentratsiooni tõusev trend N normi suurenedes, kuid statistiliselt ei erine tulemused omavahel.

Tabel 1. Mulla orgaanilise süsiniku (Corg) ja vees ekstraheeruva süsiniku (Ceks) kontsentratsioonid ning Ceks osakaal Corg-ist (p-Ceks) sõltuvalt väetamisest (keskmine ± standardviga)

Variant Corg, mg g-1 Ceks, mg g-1 p-Ceks, % Orgaanilise väetiseta

N0 9,5±0,28 0,21±0,02 2,27±0,20 N40 10,2±0,44 0,22±0,02 2,15±0,22 N80 10,2±0,25 0,22±0,02 2,13±0,16 N120 10,2±0,14 0,21±0,01 2,07±0,15 N160 9,79±0,22 0,23±0,03 2,39±0,31 keskmine 10,0A1±0,13 0,22A±0,01 2,20B±0,09

SõnnikN0 12,4±0,41 0,23±0,01 1,89±0,11 N40 12,8±0,31 0,22±0,01 1,71±0,09 N80 13,0±0,42 0,22±0,01 1,53±0,13 N120 13,3±0,43 0,23±0,02 1,70±0,11 N160 13,6±0,32 0,24±0,02 1,76±0,15 keskmine 13,0B±0,18 0,22A±0,01 1,72A±0,05 1erinevad suured tähed näitavad statistiliselt usutavat erinevust orgaanilise väetisega ja ilma variantide vahel arvestamata mineraalse lämmastikväetise normi

Sõnniku lisamine mulda suurendas Corg kontsentratsiooni. Orgaaniliste väe-tiste positiivne mõju mulla Corg kontsentratsioonile on leidnud kinnitust paljudes uurimistöödes (Blair jt, 2006; Manna jt, 2007). Mineraalsete väetiste mõju mulla Corg kontsentratsioonile on olnud erinev. Tuginedes Gong jt (2009) uurimistööle, mineraalsete väetiste kasutamine suurendab mulla Corg kontsentratsiooni. Samas Halvorson jt (2002) leidsid, et mulla Corg kontsentratsioon mineraalsetest väe-tistest ei sõltu. Mineraalsete väetiste kasutamine tõstab taimede produktiivsust, mistõttu suureneb ka mulda minevate taimejäänuste kogus ja tulemusena Corg suureneb (Liang jt, 2012). Teisalt võib mineraalse N väetise kasutamine soodus-tada orgaanilise aine lagunemist ja Corg ei suurene, sest äralagunenud orgaanilise aine hulk ületab mulda mineva C koguse (Kauer jt, 2013).

Mulla Ceks kontsentratsioon sõnniku andmisest ei sõltunud, ehkki näiteks tugi-nedes Kirchmann ja Lundvall (1993) tööle, sisaldab sõnnik palju lahustuvaid C ühendeid ja nende sisaldus võib ulatuda kuni 35% kogu sõnnikus olevast C-st. Sõnnikus olevate veeslahustuvate C ühendite mõju on ilmselt lühiajaline, sest käes-

13

Mullateadus ja maaviljelus

olevas katses võeti mullaproovid alles kuus kuud pärast sõnniku mulda viimist. Ekstraheeruva C osakaal kogu mulla orgaanilisest C-st (p-Ceks) oli väiksem sõn-nikuga variandis. See näitab, et orgaanilisi väetisi lisamata on mulla orgaaniline aine labiilsem kui orgaaniliste väetistega variantides. Kui eeldada, et sõnnikus on labiilset C kuni 35% ja ülejäänud 65% on stabiilne osa, võib arvestuslikult oletada, et mulla Corg suureneb sõnnikuga väetades valdavalt stabiilse C-na.

Kasvatatud kultuurist mulla Corg kontsentratsioon ei sõltunud, kuid kultuurid avaldasid mõju Ceks kontsentratsioonile ja orgaanilise aine labiilsusele, kusjuures sõnniku mõju orgaanilise aine labiilsusele oli kultuuride mõjust suurem (tabel 2). Üldiselt on leitud, et kartuli jäätmete keemilised omadused erinevad teravilja

Tabel 2. Mulla orgaanilise süsiniku (Corg) ja vees ekstraheeruva süsiniku (Ceks) kontsentratsioon ning Ceks osakaal Corg-ist (p-Ceks) sõltuvalt orgaanilisest väetisest ja kultuurist (keskmine ± standardviga)

Variant Oder Kartul Nisu Corg, mg g-1

Orgaanilise väetiseta 9,9A1a2±0,17 9,8Aa ±0,19 10,2Aa ±0,30 Sõnnik3 13,7Bb±0,17 12,7Ba ±0,39 12,6Ba ±0,27 Ceks, mg g-1 Orgaanilise väetiseta 0,27Bb±0,01 0,19Aa ±0,01 0,20Aa ±0,01 Sõnnik 0,22Aab±0,01 0,25Bb ±0,01 0,19Aa±0,01 p-Ceks, % Orgaanilise väetiseta 2,69Bb±0,11 1,95Aa±0,16 1,96Ba±0,14 Sõnnik 1,64Aa±0,07 2,00Ab±0,10 1,52Aa±0,06 1erinevad suured tähed näitavad statistiliselt usutavat erinevust orgaanilise väetisega ja ilma variantide vahel arvestamata mineraalse N normi; 2erinevad väiksed tähed näitavad statistiliselt usutavat erinevust keskmiste näitajate vahel sõltuvalt kultuurist; 3sõnnikut anti kartulile eelneval sügisel

jäätmetest, näiteks C/N on kartuli puhul kitsam (Huang jt, 2004). Hadas jt (2003) leidsid, et kitsama C/N suhtega jäätmetes on Ceks kontsentratsioon kõrgem, mis võib avalduda ka mullas. Seetõttu oleks eeldanud kartuli järgselt suuremat Ceks kontsentratsiooni mullas. Sõnniku positiivne mõju (nisu ja odra puhul sõn-niku järelmõju) Ceks kontsentratsioonile avaldus odra ja kartuli järgselt, kuid nisu puhul mõju puudus. Samal ajal oli odra ja nisu järgselt mulla orgaanilise aine labiilsus sõnnikuta variantidest väiksem. Kartuli järgselt mulla orgaanilise aine labiilsus sõnnikust ei sõltunud. Põhjuste väljaselgitamiseks ei piisa antud töös analüüsitud ühe aasta andmetest, sest ilmselt avaldavad mõju külvikorras olevad eelviljad, rakendatatud harimisvõtted ja eelnevate aastate ilmastik, mis mõjutab mulda mineva orgaanilise aine kogust ja lagunemisdünaamikat.

14

Agronoomia 2019

Kokkuvõte

Mineraalsed väetised ei mõjutanud mulla Corg kontsentratsiooni ja mul-la orgaanilise aine labiilsust. Sõnniku lisamine mulda suurendas mulla Corg kontsent ratsiooni vähendades mulla orgaanilise aine labiilsust osutades sellele, et orgaaniliste väetiste kasutamine soodustab mulla orgaanilise aine jätkusuut-likku kasutamist.

Tuginedes ühe aasta andmetele, ei mõjutanud kultuur mulla Corg kontsent-ratsiooni, kuid mõjutas Ceks ja mulla orgaanilise aine labiilsust. See näitab, et mulla orgaanilise aine labiilne fraktsioon on tundlik harimisvõtetele ja muutused selles fraktsioonis toimuvad kiiremini võrreldes kogu mulla orgaanilise ainega. Külvikorras oleva kultuuri mõju mullale on keeruline hinnata teadmata eelnevatel aastatel rakendatud maaharimisvõtteid. Kuid siiski ilmnes, et külvikorras ja sõn-niku järelmõju foonil teraviljade kasvatamisel moodustus stabiilsem mulla or-gaaniline aine võrreldes kartuliga.

Tänuavaldused

Uurimustööd on fi nantseerinud Eesti Teadusagentuur (grant PSG147).

Kasutatud kirjandusBlair, N., Faulkner, R.D., Till, A.R., Poulton, P.R. 2006. Long-term management impacts

on soil C, N and physical fertility: part I: Broadbalk experiment. – Soil and Tillage Research 91, pp. 30–38.

Culman, S.W., Snapp, S.S., Green, J.M., Gentry, L.E. 2013. Short-and long-term labile soil carbon and nitrogen dynamics refl ect management and predict corn agronomic performance. – Agronomy Journal 105, pp. 493–502.

Duval, M.E., Galantini, J.A., Iglesias, J.O., Canelo, S., Martínez, J.M., Wall, L. 2013. Analysis of organic fractions as indicators of soil quality under natural and culti-vated systems. – Soil and Tillage Research 131, pp. 11–19.

Fageria, N.K. 2012. Role of Soil Organic Matter in Maintaining Sustainability of Cropping Systems. – Communications in Soil Science and Plant Analysis 43, pp. 2063–2113.

Gong, W., Yan, X., Wang, J., Hu, T., Gong, Y. 2009. Long-term manure and fertilizer effects on soil organic matter fractions and microbes under a wheat-maize cropping system in northern China. – Geoderma 149, pp. 318–324.

Hadas, A., Kautsky, L., Goek, M., Kara, E.E. 2003. Rates of decomposition of plant resi-dues and available nitrogen in soil, related to residue composition through simulation of carbon and nitrogen turnover. – Soil Biology and Biochemistry 26, pp. 255–266.

Halvorson, A., Wienhold, B.J., Black, A.L. 2002. Tillage, nitrogen, and cropping system effects on soil carbon sequestration. – Publications from USDA-ARS/UNL Faculty 1219.

Haynes, R.J. 2005. Labile organic matter fractions as central components of the quality of agricultural soils: An overview. – Advances in Agronomy 85, pp. 221–268.

15

Mullateadus ja maaviljelus

Huang, Y., Zou, J., Zheng, X., Wang, Y., Xu, X. 2004. Nitrous oxide emissions as infl uenced by amendment of plant residues with different C:N ratios. – Soil Biology and Bio-chemistry 36, pp. 973–981.

Jobbágy, E.G., Jackson, R.B. 2000. The vertical distribution of soil organic carbon and its relation to climate and vegetation. – Ecological Applications 10, pp. 423–436.

Kauer, K., Kõlli, R., Viiralt, R., Köster, T., Noormets, M., Laidna, T., Keres, I., Parol, A., Varul, T., Selge, A., Raave, H. 2013. Effect of cut plant residue management and fertilization on the dry-matter yield of swards and on carbon content of soil. – Com-munications in Soil Science and Plant Analysis 44, pp. 205–218.

Kirchmann, H., Lundvall, A. 1993. Relationship between N immobilization and volatile fatty acids in soil after application of pig and cattle slurry. – Biology and Fertility of Soils 15, pp. 161–164.

Liang, Q., Chen, H., Gong, Y., Fan, M., Yang, H., Lal, R., Kuzyakov, Y. 2012. Effects of 15 years of manure and inorganic fertilizers on soil organic carbon fractions in a wheat-maize system in the north China plain. – Nutrient Cycling in Agroecosystems 92, pp. 21–33.

Lal, R. 2004. Soil carbon sequestration to mitigate climate change. – Geoderma 123, pp. 1–22.

Manna, M. C., Swarup, A., Wanjari, R.H., Mishra, B., Shahi, D.K. 2007. Long-term fer-tilization, manure and liming effects on soil organic matter and crop yields. – Soil and Tillage Research 94, pp. 397–409.

McGill, W.B., Cannon, R.K., Robertson, J.A., Cook, F.D. 1986. Dynamics of soil micro-bial biomass and water-soluble organic C in Breton L. after 50 years of cropping to two rotations. – Canadian Journal of Soil Science 66, pp. 1–19.

Pizzeghello, D., Zanella, A., Carletti, P., Nardi, S. 2006. Chemical and biological charac-terization of dissolved organic matter from silver fi r and beech forest soils. – Chemo-sphere 65, pp. 190–200.

Tirol-Padre, A., Ladha, J.K. 2004. Assessing the reliability of permanganate-oxidizable carbon as an index of soil labile carbon. – Soil Science Society of America Journal 68, pp. 969–978.

Verma, B.C., Datta, S.P., Rattan, R.K., Singh, A.K. 2013. Labile and stabilised fractions of soil organic carbon in some intensively cultivated alluvial soils. – Journal of Environmental Biology 34, pp. 1069–1075.

Zhang, M., Zhang, H., Zhao, A., Endale, D.M. 2011. Water-extractable soil organic car-bon and nitrogen affected by tillage and manure application. – Soil Science 176, pp. 307–312.

16

Agronoomia 2019

HAPESTATUD VEDELSÕNNIKU MÕJU VILJAVAHELDUSLIKU KÜLVIKORRA SAAGIKUSELE

Peeter ViilEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Viil, P. 2019. Infl uence of acidifi ed liquid manure to the yield of rotating fi eld crops. – Agronomy 2019.

During the last couple of decades, there have been numerous cattle farms in Estonia, where animals are kept without bedding and liquid manure is produced as a by-product throughout the year. This type of farms is still being established. The total production of liquid manure was 1275 thousand m3 in Estonia in 2008. Liquid manure can be considered a valuable local fertiliser while it contains various nutrients for plants (N, P, K, Ca, Mg, S etc.). The infl uence of cattle liquid manure to the yield of six fi elds (spring wheat, spring rapeseed, medium maturing barley, early maturing barley with under-sowing of mixture of clover and timothy, mixture of clover and timothy, mixture of clover and timothy) included to the crop rotation of long time trial was tested during 2016–2018 at Kuusiku. The trial was carried out on Calcic Luvisols soil. There were three different fertilisation variants: 1) NPK; 2) NPK + non-acidifi ed slurry; 3) NPK+ acidifi ed liquid manure (H2SO4 2,5 kgm-3) tested. Liquid manure was spread (51 m3 ha-1) before sowing of cereals and spring rapeseed. The upper soil surface (0–10 cm) was mixed immediately after sprea ding by cultivator. Liquid manure was remained on the surface in fi elds of mixture of clover and timothy. Acidifi cation infl uenced signifi cantly two parameters of liquid manure: pHKCL decreased from 7,4 to 5,5 and the S content increased from 0,003% to 1,151%. Liquid manure (acidifi ed and non-acidifi ed) increased signifi cantly the yield of tested crops except the mixture of clover and timothy. Grain yield of early maturing barley increased by 49,5–61,1%, yield of medium ripening barley by 24,4–28,4%, yield of spring rapeseed by 21,4–22,6% and the yield of spring wheat by 13,7–14,0%. Acidifi cation of the liquid manure did not give a signifi cant increase of the grain yield (except early maturing barley, where the grain yield increased by 7,7%. Total yield of the crop rotation (metabolizable energy) increased by the fertilisation with liquid manure 46,51–46,64 GJ ha-1 (15,7%). There was no signifi cant infl uence of acidifi cation to the yield. Total yield of metabo-lizable energy was 343,48 GJ ha-1 in case of fertilisation with non-acidifi ed liquid manure and 343,35 GJ ha-1 in case of acidifi ed liquid manure. There was tested also the after-effect of the fertilisation with cattle liquid manure. There was found out a positive fi rst and second year after effect of fertilisation. 40,5% from the total effect of non-acidifi ed liquid manure was realized in the year of spreading, 26,9% in second and 36,6% in third year. The total extra yield was 115,26 GJ ha-1. 47,7% from the total effect of acidifi ed liquid manure was realized in the fi rst year, 25,5% in second and 26,6% in third year. The total extra yield was 97,45 GJ ha-1.

Keywords: liquid manure, rotation of crops, liquid manure acidifi cation, soil tillage

Sissejuhatus

Eestis on suur hulk veisefarme, kus loomi peetakse aasta ringi allapanuta. Nende väljaheited eemaldatakse kas veega või mõnel muul viisil. Saadakse pastataolise konsistentsiga nn poolvedel sõnnik (kuivainet 8–14%). Kui välja-heited eemaldatakse vähese veega, tekib vedelsõnnik, mille kuivainesisaldus on

17

Mullateadus ja maaviljelus

5–8%. Kui aga vett kasutatakse rohkesti (peamiselt sigalates) saadakse vedelsõn-nik, mille kuivainesisaldus on alla 5%. Saadud sõnnik sarnaneb rohkem reoveega. Seetõttu nimetatakse seda ka lägaks. Hinnanguliselt tekib Eestis aastas üle 1,3 miljoni tonni vedelsõnnikut (Vettik ja Tamm, 2008). Sellest moodustab seavedel-sõnnik 32% ja veisevedelsõnnik 68%. Praeguses majanduslikus situatsioonis on vedelsõnnik oluline kohalik väetis. Selles on suurel hulgal taimedele vajalikke toitaineid. Analüüsid on näidanud, et veiste vedelsõnniku ühes kuupmeetris on lämmastikku keskmiselt 3,5 kg, fosforit 0,6 kg, kaaliumi 2,1 kg, kaltsiumi 1,2 kg, väävlit 0,3 kg ja magneesiumi 0,51 kg, Zn 5,5 g ja boori 0,7 g. Lisaks eeltoodule on vedelsõnnikus ka raskemetalle Ni, Pb, Cr, As ja Cd ning desoaineid ja loo-made ravis kasutatavaid ravimeid.

Läänemere piirkonnas peetakse põllumajandusloomade sõnnikut aga pea-miseks ammoniaaklämmastikku õhku heite allikaks. Atmosfääri kandudes põhjustab ammoniaak (NH3) eutrofeerumist ning see moodustab olulise osa Läänemerre jõudvatest nitraatidest. Sellest tulenevalt on vaja otsida vedelsõn-niku keskkonnasõbraliku käitlemise võimalusi.

Vedelsõnnikust eralduva ammoniaagi heitkoguste vähendamiseks soovita-takse mitmesuguseid meetmeid. Üheks võtteks on vedelsõnniku hapestamine. Hapestamiseks on kasutatud fosforhapet, soolhapet, väävelhapet, propioon hapet, maarjajääd, magneesiumsoola, kaltsiumsoola jm. Taanis läbiviidud uuringute alusel on majanduslikult kõige soodsam väävelhappe kasutamine (Tamm jt, 2016). Vedelsõnnikule happe lisamine vähendab ammoniaagi lendumist 65–70%. Väävelhappe lisamisega suureneb aga vedelsõnniku väävlisisaldus. Ühe kilo-grammi väävelhappe lisamisega 1 m3 vedelsõnnikule lisame ka 0,3 kg väävlit. Hapestamisel muutub veiste vedelsõnnik homogeensemaks ja seda on lihtsam käidelda.

Materjal ja metoodika

Pikaajalises külvikorra katses uuriti aastatel 2016–2018 Kuusikul veiste vedelsõnniku mõju kuueväljalise külvikorra saagikusele. Katsekultuuridest ja nende rotatsioonist uurimisperioodil annab ülevaate tabel 1.

Katse paiknes Kuusikul leetjal liivsavi mullal (Calcic Luvisol) WRB klassifi kat-siooni järgi. Mulla agrokeemilised näitajad: pHKCL 5,7, Nüld 0,15%, PMehlich3 116, KMehlich3 100 mg kg-1. Mullaharimine pindmine: teraviljade eel 10–12 cm ja rapsi eel 15–18 cm sügavuselt. Uuringud on näidanud, et see võte on teistest mulda viimise variantidest efektiivseim (Viil ja Võsa, 2008). Vedelsõnniku hapestamiseks kasu-tati 96%-list väävelhapet. Hoidlas lisati seda 2,5 kg m-3 vedelsõnniku kohta. Selle tulemusena langes pHKCL 7,4-lt 5,5-le. Väävlisisaldus tõusis 0,033%-lt 0,151%. Teisi vedelsõnniku parameetreid väävelhappe lisamine ei mõjutanud. Katselapi suurus oli 50 m2, korduseid neli. Katses oli kolm väetamise varianti: NPK, NPK + hapestamata vedelsõnnik ja NPK + hapestatud vedelsõnnik. Mineraalväetiste

18

Agronoomia 2019

Tabel 1. Kultuuride paigutus külvikorras Välja nr. 2016. a 2017. a 2018. a

1 põldhein (esimene kasutusaasta)

põldhein (teine kasutusaasta) taliraps

2 põldhein (teine kasutusaasta) taliraps talinisu

3 suviraps talinisu keskvalmiv oder 4 suvinisu keskvalmiv oder varajane oder

5 keskvalmiv oder varajane oder põldhein (esimene kasutusaasta)

6 varajane oder põldhein (esimene kasutusaasta)

põldhein (teine kasutusaasta)

kasutamisest katseperioodil annab ülevaate tabel 2. Vedelsõnnik laotati (51 m3 ha-1, kuivainesisaldus 8,3%) kevadel enne teraviljade ja rapsi külvi ning segati mulda kohe pärast laotamist lausharimise kultivaatoriga. Põldheinaväljadel jäi vedel-sõnnik mulla pinnale. Vedelsõnnikuga lisandus 2016. aastal N 137,7 kg ha-1, P 32,1 kg ha-1, K 122,4 kg ha-1, Ca 7,14 kg ha-1, Mg 24,5 kg ha-1, Cu 1,35 kg ha-1

ja Mn 7,29 kg ha-1. Teraviljade ja rapsi põhk (lehed, varred, juured jm) tagastati põllule. Seemne- ja rohusaak koristati. Saagid on toodud metaboliseeruva ener-giana hektari kohta. Katsefaktorite mõju analüüsiti dispersioonanalüüsi alusel (Dospehhov, 1985).

Tulemused ja arutelu

Katseperioodi ilm oli väga erinev. Ilma, eriti sademete, mõju saagi kujune-misele on aga väga oluline. Vihma sadas katsealal aktiivsel vegetatsiooni-perioodil (aprill–oktoober) 2016. a 455,8 mm, 2017. a 509,1 mm ja 2018. a 389,3 mm. Mine raalväetistele lisaks antud veiste vedelsõnnik mõjutas oluliselt põllu kultuuride saaki (tabel 3). Varajase odra saak suurenes mineraalväetistele li-saks antud vedelsõnnikute (nii hapestamata kui ka hapestatud) mõjul 49,5–61,1%, keskvalmiva odra saak 24,4–28,4%, suvirapsi saak 21,4–22,6% ja suvinisu saak

Tabel 2. Mineraalväetiste kogused katseperioodil 2016–2018 (tegevainet kg ha-1) Kultuur N P K 2016. a suvinisu 2017–2018. a talinisu

100 39 74

2016. a suviraps 2017–2018. a taliraps

100 39 74

Keskvalmiv oder 90 39 74 Varajane oder (allakülv) 70 39 74 Põldhein (esimene kasutusaasta) - - - Põldhein (teine kasutusaasta) 70 - - Kokku 430 156 296

19

Mullateadus ja maaviljelus

Tabel 3. Põllukultuuride saagid külvikorrakatses, GJ ha-1 Kultuur NPK

foon NPK+ hapes-tamata vedel-sõnnik

Vedel-sõnniku mõju

NPK+ hapes-tatud

vedel-sõnnik

Vedel- sõnniku mõju

Hapestamise mõju

GJ ha-1a % GJ ha-1a % GJ ha-1a % Suvinisu 33,28 37,94 4,66 14 37,83 4,55 13,7 -0,11 0 Suviraps 29,74 36,10 6,36 21,4 36,45 6,71 22,6 0,35 1 Kesk- valmiv oder

45,41 56,50 11,09 24,4 58,31 12,90 28,4 1,81 3,2

Varajane oder

28,64 42,85 14,19 49,5 46,14 17,50 61,1 3,31 7,7

Põldhein (esimene kasutus-aasta)

95,52 105,07 9,55 10 96,81 1,29 14 -8,26 7,9

Põldhein (teine kasutus-aasta)

64,25 65,04 0,79 1,2 67,81 3,55 5,5 2,77 4,3

PD0,05=4,02 PD0,05=4,21

13,7–14%. Rohttaimedele lisaks antud vedelsõnniku mõju oli statistiliselt mitte-usutav. Tera viljade ja rapsi väljal segati vedelsõnnik koheselt mulda. Põldheina-väljadel aga jäi see tegemata. Vedelsõnniku efektiivsus pinnale laotamisel sõltub suu resti sellest, kui kiiresti see mulda segatakse. Esimestel laotusjärgsetel tun-didel võib lämmastikukadu olla ligi 9 kg hektarilt (Viil, 2008; Viil, 2010).

Vedelsõnniku hapestamine antud katses ei andnud usutavat positiivset efekti. Ainuke kultuur, mis reageeris hapestamisele positiivselt, oli varajane oder koos allakülviga, enamsaak 7,7%. Esimese kasutusaasta põldheina saagile mõjus aga hapestatud vedelsõnnik negatiivselt, vähemsaak 7,9%.

Katse näitas ka seda, et vedelsõnniku positiivne mõju külvikorras ei piirdu ainult kasutusaastaga (tabel 4). Vedelsõnniku mõjul suurenes kuueväljalise külvi-korra saagikus kõikidel katseaastatel. Hapestamata vedelsõnniku kasutamisel oli kolme aasta summaarne enamsaak 115,26 GJ ha-1. Kasutusaastal realiseerus sellest 40,5%, esimesel järelmõju aastal 22,9% ja teisel järelmõju aastal 36,6%. Hapestatud vedelsõnniku positiivne mõju oli mõnevõrra väiksem. Kolme aasta summaarne enamsaak 97,45 GJ ha-1. Kasutusaastal (otsemõju) realiseerus sellest 47,7%, esimesel järelmõju aastal 25,5% ja teisel järelmõju aastal 26,8%.

20

Agronoomia 2019

Tabel 4. Külvikorra saagikus erinevatel aastatel Aasta NPK

foon NPK+ hapes-tamata vedel-sõnnik

Vedel- sõnniku

mõju

NPK+ hapes- tatud

vedel-sõnnik

Vedel- sõnniku mõju

Hapestamise mõju

GJ ha-1a % GJ ha-1a % GJ ha-1a % 2016 296,84 343,48 46,64 15,7 343,35 46,51 15,7 -0,13 0 2017 404,20 430,62 26,43 6,5 429,04 24,84 6,1 -1,59 -0,4 2018 249,52 291,71 42,19 16,9 275,62 26,10 10,5 -16,9 -5,8

PD0,05=22,40 PD0,05=20,10

Külvikord ajas näitas, et kõige efektiivsemalt mõjus vedelsõnnik külvikorra-lülis: esimese kasutusaasta põldhein, teise kasutusaasta põldhein ja taliraps. Hapestamata vedelsõnniku mõjul suurenes külvikorralüli saagikus 34,35 GJ ha-1 ehk 16,1% ja hapestatud vedelsõnniku mõjul 11,05 GJ ha-1 ehk 5,2%. Külvikorra-lülis (teise kasutusaasta põldhein, taliraps, talinisu) oli hapestamata vedelsõnniku kasutamisel enamsaak 24,18 GJ ha-1 ehk 21,9% ja hapestatud vedelsõnniku kas-utamisel 29,20 GJ ha-1 ehk 15,6%. Külvikorralülis (suviraps, talinisu, kesk valmiv oder) olid need näitajad järgmised: hapestamata vedelsõnnikuga väetamisel 11,48 GJ ha-1 ehk 7,5% ja hapestatud vedelsõnnikuga väetamisel 17,65 GJ ha-1 ehk 11,6%. Külvikorralülis (keskvalmiv oder, varajane oder, esimese kasutusaasta põldhein) olid need näitajad järgmised: hapestamata vedelsõnnikuga väetamisel 12,88 GJ ha-1 ehk 8,2% ja hapestatud vedelsõnnikuga väetamisel 7,47 GJ ha-1 ehk 5%. Külvikorralülis (suvinisu, keskvalmiv oder, varajane oder) olid näita-jad järgmised: hapestamata vedelsõnnikuga väetamisel 8,62 GJ ha-1 ehk 6,5% ja hapestatud vedelsõnnikuga väetamisel 5,79 GJ ha-1 ehk 4,4%.

Kokkuvõte

Vedelsõnnik mõjutas andmisaastal kuue väljalises külvikorras kõige enam teraviljade ja suvirapsi saaki. Varajase odra saak suurenes 49,5–61,1%, kesk-valmiva odra saak 24,4–28,4%, suvirapsi saak 21,4–22,6% ja suvinisu saak 13,7–14%. Mõju rohusaagile oli väike.

Vedelsõnniku hapestamine väävelhappega (H2SO4) ei mõjutanud oluliselt põllukultuuride saaki.

Vedelsõnniku positiivne mõju avaldus nii kasutamise aastal kui ka sellele järgnevatel aastatel. Hapestamata vedelsõnniku kasutamisel suurenes kuuevälja-lise külvikorra saagikus kolme aasta kokkuvõttes 115,26 GJ ha-1. Esimesel aastal (otsemõju) realiseerus sellest 40,5%, esimesel järelmõju aastal 22,9% ja teisel järelmõju aastal 36,6%. Hapestatud vedelsõnnikuga väetamisel oli kogumõju 97,45 GJ ha-1. Võrreldes hapestamata sõnnikuga oli mõju 15,5% väiksem. Kasu-tamise aastal (otsemõju) realiseerus kogumõjust 47,7%, esimesel järelmõju aastal 25,5% ja teisel järelmõju aastal 26,8%.

21

Mullateadus ja maaviljelus

Tänuavaldused

Autor tänab materiaalse abi eest Pae Farmer OÜ-d ja Kehtna Mõisa OÜ-d ja katse koristamisel Kuusiku Katsekeskuse töökat kollektiivi.

Kasutatud kirjandusVettik, R., Tamm, K. 2008. Vedelsõnniku kogused ja paiknemine Eestis. – Vedelsõnnik –

miks ja kuidas? Saku, lk. 57–59.Viil, P., Võsa, T. 2008. Vedelsõnniku efektiivsuse sõltuvus muldaviimise sügavusest. –

Agronoomia 2008, lk. 25–28.Viil, P. 2008. Uuenduslikud tehnoloogilised võtted taimekasvatuses. – Vedelsõnnik –

miks ja kuidas? Saku, lk. 15–48.Viil, P. 2010. Vedelsõnnik kui kohalik väetis. – Teraviljafoorum 2010, lk. 18–20. Dospehhov, B. A. 1985. Katsetööde metoodika. Moskva, 351 lk. (vene keeles)

22

Agronoomia 2019

MUUTUSED MULLA MIKROOBIDE HÜDROLÜÜTILISES AKTIIVSUSES JA LÄMMASTIKU SISALDUSES PUNASE RISTIKU

ALLAKÜLVIGA ODRA KASVATAMISEL

Jaan Kuht, Viacheslav Eremeev, Maarika Alaru, Liina Talgre, Evelin Loit, Anne Luik

Eesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituut

Abstract. Kuht, J., Eremeev, V., Alaru, M., Talgre, L., Loit, E., Luik, A. 2019. Changes in microbial hydrolytic activity and the total nitrogen content in soil by undersowing red clover with barley. – Agronomy 2019.

The experiments were carried out during 2012–2016. There were 5 crops in rotation: red clover, winter wheat, pea, potato and barley undersown (us) with red clover. There were 5 culti-vation systems in the experimental setup: 2 conventional systems with chemical plant protection and mineral fertilizers; 3 organic systems which included winter cover crops and farm manure. The aim of the present research was to study the effect of cultivating barley undersown with red clover on the soil hydrolytic activity (FDA) and total nitrogen (Ntot) compared to the same parameters from the fi eld that was previously under potato (pre crop of barley in the rotation). The cultivation of barley (us) with red clover had a positive impact on the soil FDA. In organic systems the soil microbial FDA increased on average by 19,0%, compared to the conventional systems. Organic cultivation systems had positive impact on the soil nitrogen content: the soil Ntot content in samp les taken before sowing the barley (us) was higher by 19,9% and after the cultiva-tion of barley (us) by 17,9% compared to conventional variants, as an average of experimental years. After the cultivation of red clover undersown to barley, the content of nitrogen in the soil decreased and the amount of Ntot fi xed by plants increased. In both cultivation systems the CN ratio was negatively correlated with the soil Ntot content. The increasing tendency of CN ratio was observed only in an organic system variant without any fertilizers.

Keywords: cropping systems, organic farming, barley, red clover, FDA, soil total nitrogen

Sissejuhatus

Taimekasvatus maheviljeluse süsteemides sõltub suuresti taimede toitu-miseks vajaliku mullaviljakuse seisukorrast. Mulla viljakust tuleks säilitada eelkõige õige külvikorra, sõnniku ja haljasväetiste kasutamise teel (Rasmus-sen jt, 2006). Paljudest avaldatud uuringutest ilmneb, et liblikõielised on positiivse mõjuga järgnevate põllukultuuride saagile (Böhm, 2007; Loes jt, 2006) ja nende kasvatamine on kõige olulisem lämmastikuallikas (Fuchs jt, 2008). Vilje-lussüsteemides, kus kasutati talviseid vahekultuure koos sõnnikuga, suurenes odra saagikus ja paranesid kvaliteedinäitajad (Talgre jt, 2013). Nii vahekultuurid kui ka teraviljade alla külvatud alarindes kasvavad kultuurid toimivad ühtaegu kui kattekultuurid, püüdurtaimed ja elusmultšid. Ristik teraviljade allakülvina mõjutab positiivselt mulla füüsikalisi ja keemilisi omadusi ning hoiab mullaniiskust

23

Mullateadus ja maaviljelus

stabiilsena (Russell, 1971; Christensen, 1996). Näiteks Carter ja Kunelius (1993) leidsid, et ristiku allakülv odrale suurendas juurte massi mullas 6–11 korda võr-reldes ainult odra kasvatamisega. Sellega paranes ka mulla struktuursus.

Siiani on vähe andmeid selle kohta, kuidas mõjutavad talvised vahekultuurid ja nende järel allakülvidega teraviljad mulla omadusi ja mikrobioloogilist aktiiv-sust. Käesoleva uurimise eesmärk oli selgitada punase ristiku allakülviga odra kasvatamise mõju mulla mikrobioloogilisele aktiivsusele (FDA) ja üldlämmas-tiku (Nüld) sisaldusele.

Materjal ja metoodika

Eesti Maaülikooli Põllumajanduse- ja keskkonnainstituudi Rõhu katsejaama Eerika katsepõldudele rajati 2008. a. pikaajaline viljelusviiside katse, mis on kest nud tänaseni. Käesolev uurimus tugineb perioodil 2012–2016. a kogutud andmestikule mulla FDA ja Nüld sisalduste kohta punase ristiku (sort ‘Varte’) alla-külviga (ak) odra (sort ‘Anni’) kasvukohtade mullas. Viieväljalise külvikorraga katses järgnesid üksteisele punane ristik, talinisu, hernes, kartul ja oder punase ristiku allakülviga. Tavaviljeluse süsteemis Tava 0 väetisi ei antud. Tavasüs-teemis Tava I sai oder (ak) fosforit (P) 25 kg ha-1 ning kaaliumit (K) 95 kg ha-1 ja (N) 120 kg ha-1. Tavasüsteemides kasutati odra umbrohutõrjeks MCPA-750 normiga 1 l ha-1 ja odra haiguste tõrjeks kasutati fungitsiide. Maheviljeluses oli kolm erinevat süsteemi – talviste vahekultuurideta viljelussüsteem (Mahe 0, ilma orgaaniliste väetisteta), mis järgib ainult külvikorda; talviste vahekultuuridega viljelussüsteem (Mahe I) ning talviste vahekultuuride ja kompostitud veisesõn-nikuga (kevadel teraviljadele 10 t ha-1, kartulile 20 t ha-1) viljelussüsteem (Mahe II). Mahesüsteemides Mahe I ja Mahe II külvati pärast kartuli koristust talviseks vahekultuuriks (enne ristiku allakülviga otra) talirukis, mis künti mulda haljas-väetiseks kevadel.

Mikroobse hüdrolüütilise aktiivsuse määramiseks võeti 0–20 cm sügavuselt 500 g proovid vastavalt ISO 10381-6 (1993) metoo dikale ja sõeluti läbi 2 mm sõela (Reeuwijk, 2002). Reagentide ettevalmistamine järgneva FDA analüüsi jaoks toimus vastavalt Adam ja Duncan (2001) kirjeldatud meetodil. Mulla Nüld sisaldus määrati Kjeldahli meetodil (Procedures for Soil Analysis, 2005).

Kogutud andmete statistiline analüüs tehti programmiga Statistica 13 (Quest Software Inc). Erinevuste usaldusväärsus katsevariantide mõju osas mulla FDA ja Nüld sisaldusele mullas leiti ühefaktorilise ANOVA abil, variantide erinevuste võrdluses kasutati Fisher’s LSD post-hoc testi (p = 0,05) ja tehti ka regressioon- ja korrelatsioonanalüüsid.

Uurimistöö tulemused

Punase ristiku allakülviga odra kasvatamine tõstis aastate keskmisena mulla mikroobide aktiivsust kõikides viljelusviisides. Kõige suurem mulla FDA näitaja

24

Agronoomia 2019

katseaastate keskmisena saadi pärast punase ristiku allakülviga odra kasvatamist maheviljelussüsteemis, kus mulda väetati vahekultuuri ja sõnnikuga (Mahe II, joonis 1). Madalaim FDA oli kõikidel aastatel väetamata tavaviljelusega alal Tava 0. Ka Madsen jt (2016) leidsid, et katsealadel, mis olid väetamata, aga kasu-tati pestitsiide, olid ka FDA väärtused kõige väiksemad. Suurimad mulla FDA tõusud tingituna odra (ak) kasvatamisest ilmnesid tavaviljelusega aladel, kus-juures see ei olenenud odra väetamisest. Nii mineraalväetistega väetatud kui ka väetamata alade mullas oli FDA suurenemine sisuliselt võrdne, vastavalt 19,1 ja 18,2%.

Viljelusviiside omavahelises võrdluses oli mulla FDA tõus pärast otra (ak) võrreldes odrakülvi eelse mullaga mahealadel 7,2% ja tavaviljeluse aladel 18,7%. Siit järeldub, et aastate keskmisena kasvasid tavaviljelusviisides mulla FDA väärtused 11,5% võrra enam kui maheviljelusega aladel. Alaru jt (2017) järgi oli keskmine punase ristiku maapealse osa biomassi saak tavasüsteemides 17% võrra kõrgem kui maheviljelussüsteemides.

Samal katsealal varem läbiviidud uuringud näitasid, et külvikorra keskmisena mõõdeti kõige kõrgem FDA mahesüsteemides, kus mulda küntud orgaanilise aine (taimejäänused, vahekultuurid, sõnnik) kogus oli kõige suurem (Madsen jt, 2016). Ristiku allakülv odrale suurendas mullas bioloogilist aktiivsust. Ristiku juured loovad soodsad elupaigad bakteritele, kes toodavad mullaosakesi sõmera-teks siduvaid polüsahhariide ja muld kobestub (Russell, 1971).

Joonis 1. Mulla mikroobide hüdrolüütiline aktiivsus (FDA, μg fl uoreststeiini g-1 kuiva mulla kohta h-1) enne ja pärast allakülviga odra kasvatamist 2012.–2016. a keskmisena. Erinevad tähed igas tulbas näitavad viljelussüsteemide olulist mõju (Fisher LSD test, p < 0,05). Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

FDA

40

45

50

55

60

65

Tava 0 Tava I Mahe 0 Mahe I Mahe II

Viljelusviis

Enne otra Pärast otra

cdbc

cb

b

bc

b

a

a

25

Mullateadus ja maaviljelus

Uurimisalused maheviljelusviisid mõjutasid kasvualade mulla Nüld sisaldust suurendavalt. Külvieelselt võetud odra kasvuala proovides oli mulla Nüld sisaldus maheviljelusviisides aastate keskmisena 20% võrra tavaviljelusest suurem (joonis 2). Aastate lõikes oli see suurim 2016. a odra külvieelselt (52% võrra) ja väikseim 2016. a. kasvatatud odra (ak) järel (8,7% võrra). Punase ristiku allakülviga odra kasvatamise järgselt jäi mahealade mulla Nüld sisaldus 16,8% võrra suuremaks kui tavaviljeluses. Aastate keskmisena vähendas allakülviga odra kasvatamine Nüld sisaldust mullas mõlemas uurimisaluses viljelussüsteemis. Tavaviljeluse süs-teemides oli odra kasvujärgse mulla Nüld sisaldus 2,8% ja mahealadel 5,9% võrra väiksem kui enne odra külvamist. Meie katsete tulemused kinnitavad Känkäneni ja Erikssoni (2007) tulemusi, et teravilja allakülvina punane- ja valge ristik ei suurendanud mulla Nüld sisaldust. Samas leiti, et alarindes kasvanud ristikud ei konkureerinud põhikultuuriga ja neil oli võimalus maksimaalselt siduda lämmas-tikku, olles sellega potentsiaalselt kasulik järgnevatele kultuuridele. Marstorpi ja Kirchmanni (1991) poolt täheldati, et punase ristiku lämmastiku sidumise võime oli suurem kui teistel uuritavatel allakülvidel, sealhulgas ka valgel ristikul. Pu-nase ristiku allakülvi korral saadi ka kattekultuurilt võrreldes teiste allakülvide-ga suurim saak (Känkänen jt, 2008). Pealegi toimub põhjapoolsetel laiuskraa-didel taimetoitainete vabanemine taimejäänustest aeglasemalt kui mujal. Sellega väheneb leostumine (Alvenäs ja Marstorp, 1993) ning suureneb N kättesaadavus järgnevatele kultuuridele (Wallgren ja Lindén, 1994).

Joonis 2. Mulla üldlämmastiku sisaldus (Nüld, %) olenevalt viljelusviisist enne ja pärast punase ristiku allakülviga odra kasvatamist 2012.–2016. a keskmisena. Erinevad tähed igas tulbas näitavad viljelussüsteemide olulist mõju (Fisher LSD test, p < 0,05) Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

Nüld, %

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

Tava 0 Tava I Mahe 0 Mahe I Mahe II

Viljelusviis

Enne otra Pärast otra

a

bc

bbcb

bc

ab

a

26

Agronoomia 2019

Kokkuvõte

Uurimistulemustest selgus, et punase ristiku allakülviga odra kasvatamine suurendas aastate keskmisena mulla mikroobide hüdrolüütilist aktiivsust kõikides viljelusviisides. Mulla FDA väärtused kasvasid tavaviljelusviisides rohkem kui maheviljelusega aladel. Maheviljelusviisid mõjutasid kasvualade mulla Nüld sisaldust positiivselt. Allakülviga odra külvieelselt võetud proovides oli mulla Nüld sisaldus maheviljelusviisides aastate keskmisena 19,9% ja pärast allakülviga otra 17,9% võrra tavaviljelusest suuremad. Allakülviga odra kasvatamine soodustas lämmastiku sidumist taimede poolt, kuid vähendas Nüld sisaldust mullas aastate keskmisena mõlemas uurimisaluses viljelussüsteemis. Mulla Nüld sisal dus ei mõjutanud punase ristiku allakülviga odra kasvatamise järgselt mulla mikroobide hüdrolüütilist aktiivsust kummaski viljelussüsteemis. Selgus, et alla külvatud punase ristiku kasvatamisel lämmastiku osakaal mullas vähenes. C:N suhe olenes mõlemas väetusviisis mulla lämmastiku sisaldusest, millega see oli negatiivses

Joonis 3. Mulla mikroobide hüdrolüütilise aktiivsuse (FDA, μg fl uorestseiini g-1 kuiva mulla kohta h-1) sõltuvus üldlämmastiku (Nüld, %) sisaldusest mullas mahe-viljelussüsteemis (A) ja tavaviljelussüsteemis (B) enne ja pärast punase ristiku allakülviga odra kasvatamist 2012.–2016. a keskmisena

A Enne otra: R2 = 0.14Pärast otra: R2 = 0.005

0,08

0,11

0,14

0,17

0,20

40 50 60 70

Enne otra Pärast otraEnne otra Pärast otra

FDA

Nüld, %

B

Enne otra: R2 = 0.382Pärast otra: R2 = 0.0005

0,08

0,11

0,14

0,17

0,20

40 50 60 70Enne otra Pärast otraEnne otra Pärast otra

Nüld, %

FDA

Seosed mulla FDA ja Nüld vahel ilmnesid vaid odra külvieelselt, kus positiivne korrelatsioon FDA ja Nüld vahel avaldus kõikides viljelusviisides (r = 0,66; p < 0,05) (joonis 3). Odra (ak) kasvujärgses mullas ilmnes tihe seos FDA ja or-gaanilise süsiniku vahel (r = 0,55; p < 0,05; Kuht jt, 2018).

Mulla Corg ja Nüld sisalduste suhe (C:N) enne odra kasvatamist ei olnud variantide vahel usutavalt erinev, sealjuures ei erinenud aastate keskmisena omavahel ka mahe- ja tavaviljelussüsteemid. Kuid pärast ristiku allakülviga odra koristamist ilmnes mahesüsteemides C:N suhte vähenemine võrreldes tavavilje-lusega 6,5% võrra.

27

Mullateadus ja maaviljelus

seoses. Mahesüsteemides oli märgata tendentsi C:N suhte suurene misele üksnes väetamata ala mullas (Mahe 0).

TänuavaldusedArtikkel on valminud ERA-NET Core organic projekti FertilCrop, Eesti Maaülikooli

baasfi nantseerimise projekti 8-2/T13001PKTM ja institutsionaalse uurimistoetuse projekti IUT36-2 toel.

Kasutatud kirjandusAdam, D., Duncan, H. 2001. Development of a sensitive and rapid method for the

measure ment of total microbiological activity using fl uorescein diacetate (FDA) in range of soils. – Soil Biology and Biochemistry, 33, pp. 943–951.

Alaru, M., Talgre, L., Luik, A., Tein, B., Eremeev, V., Loit, E. 2017. Barley undersown with red clover in organic and conventional systems: nitrogen aftereffect on legume growth. – Zemdirbyste-Agriculture, 104(2), pp. 131–138.

Alvenäs, G., Marstorp, H. 1993. Effect of a ryegrass catch crop on soil inorganic N content and simulated nitrate leaching. – Swedish Journal of Agricultural Research 23, pp. 3–14.

Böhm, H. 2007. Effect of a white clover underseed in oil seed rape on yield of the follo-wing crop wheat. (eds) S. Zikeli, W. Claupein, S. Dabbert, B. Kaufmann, T. Müller & A. Valle Zarate. – Beiträge zur 9. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau. Band 1. Berlin, pp. 153–156

Carter, M.R., Kunelius, H.T. 1993. Effect of undersowing barley with annual ryegrasses or red clover on soil structure in a barley-soybean rotation. – Agriculture, Ecosys-tems and Environment 43(3–4), pp. 245–254.

Christensen, B.T. 1996. Matching measurable soil organic matter fractions with concep-tual pools in simulation models of carbon turnover: Revision of model structure. – Evaluation of Soil Organic Matter Models (eds) D.S. Powlson, P. Smith, J.U. Smith, – NATO ASI 1, Vol 38. pp. 143–159.

Fuchs, R., Rehm, A., Salzeder, G., Wiesinger, K. 2008. Effect of undersowing win-ter wheat with legumes on the yield and quality of subsequent winter triticale crops. – 16th IFOAM Organic World Congress. Italy. http://orgprints.org/12544/ (15.01.2019)

ISO 10381-6, 1993. Soil quality-Sampling. Guidance on the collection, handling and storage of soil for the assessment of aerobic microbial processes in laboratory. – International Organization for Standardization. Switzerland.

Kuht, J., Alaru, M., Eremeev, V., Talgre, L., Loit, E., Luik, A. 2018. Muutused mulla mikroobide hüdrolüütilises aktiivsuses ja orgaanilise süsiniku sisalduses punase ris-tiku allakülviga odra kasvatamisel. – Agronoomia 2018, lk. 8–14.

Känkänen, H., Eriksson, C. 2007. Effects of undersown crops on soil mineral N and grain yield of spring barley. – European Journal of Agronomy 27, pp. 25–34.

Känkänen, H., Erikkson, C., Räkköläionen, M. 2008. Effect of annually repeated under-sowing on cereal grain yields. – Agricultural and Food Science 10(3), pp. 197–208.

28

Agronoomia 2019

Loes, A.K., Henriksen, T.M., Eltun, R. 2006. Repeated undersowing of clover in stock-less organic grain production.

http://orgprints.org/8222/01/gronngjabstract_odense_190406.doc (10.01.2019).Madsen, H., Talgre, L., Eremeev, V., Luik, A. 2016. Pesticides suppress the hydrolytic

activity of soil microbes. – Estonian Plant Protection 95, pp. 79−82.Marstorp, H., Kirchmann, H. 1991. Carbon and nitrogen mineralization and crop uptake

of nitrogen from six green manure legumes decomposing in soil. – Acta Agricultu-rae Scandinavica 41(3), pp. 243–252.

Procedures for Soil Analysis. 2005. (ed) L.P. van Reeuwijk. 5th edn. Wageningen, 112 pp.Rasmussen, I.A., Askegaard, M., Olesen, J.E. 2006. The Danish organic crop rotation

experiment for cereal production 1997–2004. – Long-term Field Experiments in Organic Farming. (eds) J. Raupp, C. Pekrun, M. Oltmanns, U. Köpke. ISOFAR Scientifi c Series. Verlag Dr. Köster, pp. 117–134.

Reeuwijk, L.P. van. 2002. (ed). Procedures for Soil Analysis. (6th edition). – Tech. Pap. 9, ISRIC, Wageningen.

Russell, E.W. 1971. Soil structure: Its maintenance and improvement. – European Jour-nal of Soil Science 22(2), pp. 137–150.

Talgre, L., Eremeev, V., Alaru, M., Tein, B., Kuht, J., Luik, A. 2013. Crop yield and yield quality depending on the cultivating system. – Science for organic farming 2013 pp. 93–97.

Wallgren, B., Lindén, B. 1994. Effects of catch crops and ploughing times on soil mineral nitrogen. – Swedish Journal of Agricultural Research 24, pp. 67–75.

29

Mullateadus ja maaviljelus

KARTULI KASVATAMISE MÕJU MULLA MIKROBIOLOOGILISELE AKTIIVSUSELE JA ORGAANILISE SÜSINIKU NING LÄMMASTIKU

SISALDUSELE ERINEVATES VILJELUSVIISIDES

Viacheslav Eremeev, Jaan Kuht, Berit Tein, Liina Talgre, Maarika Alaru, Eve Runno-Paurson, Erkki Mäeorg, Evelin Loit, Anne Luik

Eesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituut

Abstract. Eremeev, V., Kuht, J., Tein, B., Talgre, L., Alaru, M., Runno-Paurson, E., Mäeorg, E., Loit, E., Luik, A. 2019. Soil microbial activity, content of organic carbon and total nitrogen depending on potato growing in different cropping systems. – Agronomy 2019.

Five-year study of potato cultivation in two conventional and three organic systems has shown that organic systems enhanced the soil microbial hydrolytic activity and increased the con-tent of organic carbon. Signifi cant increase in organic systems was reached by using winter cover crops in combination with composted cattle manure. Content of total nitrogen was not correlated with soil microbial activity and was not dependent on the cropping system. In conventional sys-tems the lower soil microbial activity is explained by the pesticide infl uence.

Keywords: soil microbial hydrolytic activity, organic C, total N; cropping systems

Sissejuhatus

Tava- ja maheviljelusviisis on põllukultuuride saagi kujundamiseks erinev lähenemine. Kui tavaviljeluse korral väetatakse taime, et saada võimalikult suur saak, siis maheviljeluse korral on eesmärgiks parandada mulla viljakust, ja erine-vaid mulla bioloogilisi, keemilisi ja füüsikalisi omadusi, kasutades orgaanilisi väetisi (Baldwin, 2006). Mulla füüsikaliste ning keemiliste näitajate kõrval pööra-takse järjest suuremat tähelepanu mulla bioloogilistele näitajatele (sh mikroobsed ja ensümaatilised aktiivsused). Mulla mikroobne aktiivsus on muutustele mullas oluliselt tundlikum, kui muutused keemiliste ja füüsikaliste näitajate osas (Tejada jt, 2008; Oldare jt, 2008; 2011).

Kartul vajab juurte ja varte kasvuks ning mugulate moodustumiseks rohkesti toitaineid. Kartulikasvatusega mõjutatakse mulda kasvuperioodi jooksul väga intensiivselt (nt erinevad mahapaneku ja muldamismeetodid ning kemikaalide kasutamine). On leitud, et kartulikasvatuse järgselt väheneb mullas mikroobne aktiivsus (Šteinberga jt, 2012). Mulla mikroobide aktiivsuse allasurumine on ilmnenud tavaviljelusviisides, kus kartulikasvatuses teostati umbrohu- ja lehe-mädanikutõrjet herbitsiidide ja fungitsiididega (Niemi jt, 2009; Järvan jt, 2014). Herbitsiidid ja fungitsiidid võivad olla mulla mikroobidele otseselt toksilised või häirida liikidevahelisi tasakaalulisi suhteid, mis võib viia taimede kasvu pärssi-misele (Vukicevich jt, 2016). Insektitsiidide kasutamine suurendab Rhizoctonia mädaniku esinemise sagedust kartulil, sest mullas on vähenenud teatud mullabak-terite arvukus, mis tõstavad kartuli vastupidavust haigustele ja toimivad taime-kasvu stimulaatoritena ning vähendavad nakatumist (Thornton jt, 2010). Kar-

30

Agronoomia 2019

tuli kasvatamisel orgaaniliste väetiste lisamine, nagu sõnnik, erinevad multšid ja haljasväetised, suurendavad orgaanilise aine kogust mullas, mis avaldab positiivset mõju mulla mikroobide aktiivsusele (Larkin, 2008; Larkin jt, 2010; Bhagat jt, 2016). Orgaanilise aine sisendi kogus ja kvaliteet mõjutavad nii mulla füüsikalis-keemilisi omadusi kui ka mullaelustikuga seotud biootilisi tegureid, nagu mikrobiaalne biomass ja selle aktiivsus (Gomez jt, 2006; Gomiero jt, 2011; Bonilla jt, 2012). Haljasväetistest vahekultuuride kasutamisega on saadud bakte-riaalsete populatsioonide ja mulla mikroobide aktiivsuse kasv ning soodne mõju ka mugula saagikusele (Larkin jt, 2010). Watson jt (2002) on leidnud, et suuremad orgaanilise aine kogused on suurendanud küll mulla mikroobide massi ja aktiiv-sust, kuid ei ole taganud ilmtingimata suuremat saagikust. See on sageli para-tamatu, eriti maheviljeluses, kus taimede toitainete vajadus ei ole alati kooskõlas toitainete kättesaadavusega.

Arvestades eeltoodut ja lähtudes vajadusest arendada kestlikke kartulikas-vatuse viise, on väga oluline uurida, kuidas erinevad kasvatussüsteemid konk-reetsetes tingimustes mõjutavad mulla mikroobide aktiivsust ja sellega seotud toiteelemente. Käesoleva uurimuse eesmärk oli selgitada eri viljelusviisides kar-tuli kasvatamise mõju mulla mikrobioloogilisele aktiivsusele (FDA hüdrolüüs), orgaanilise süsiniku (Corg) ja üldlämmastiku (Nüld) sisalduse muutustele võrrel-duna kartuli eelvilja alt vabanenud ala vastavate näitajatega.

Materjal ja metoodika

Pikaajaline põldkatse mahe- ja tavaviljelusviisi võrdluseks on rajatud 2008. aastal Eesti Maaülikooli taimekasvatuse ja taimebioloogia õppetooli Eerika katse põllule (58°22’N, 26°40’E). Katses kasutatakse 5-väljalist külvikorda, kus kultuuride järjestus on: oder (Hordeum vulgare L.) punase ristiku allakülviga, punane ristik (Trifolium pratense L.), talinisu (Triticum aestivum L.), hernes (Pisum sativum L.), kartul (Solanum tuberosum L.). Artiklis käsitletakse perioodi 2012–2016 ehk külvikorra teist rotatsiooni.

Külvikorras olevaid kultuure väetati maheviljelussüsteemis orgaaniliste ja tavaviljelussüsteemis mineraalsete väetistega. Käesolevas artiklis analüüsiti nelja erinevat viljelusviisi kaks – maheviljelus- ja kaks tavaviljelusviisi. Mahe-viljelussüsteemis oli talviste vahekultuurideta viljelussüsteem (Mahe 0), mis jär-gib ainult külvikorda ning talviste vahekultuuride ja komposteeritud veisesõn-nikuga (kevadel teraviljadele 10 t ha-1, kartulile 20 t ha-1) viljelussüsteem (Mahe II). Mahe II süsteemis külvati talviste vahekultuuridena pärast talinisu koristust tali-rukki (Secale cereale L.) ja talirapsi (Brassica napus L. var. oleifera L.) segu [2012. aastal oli üheaastane raihein (Lolium multifl orum Lam.)], pärast hernest taliraps ning pärast kartulit rukis. Maheviljeluse katselappidel mineraalväetisi ja sünteetilisi taimekaitsevahendeid ei kasutatud. Tavaviljelussüsteeme oli kaks – Tava 0 (kontroll, N0P0K0) ja Tava II (N150 P25 K95). Taimekaitsevahenditest kasu-tati umbrohutõrjeks herbitsiidi Titus (50 g ha-1), kartulimardikate vastu fungitsiide

31

Mullateadus ja maaviljelus

Fastac 50 (0,3 l ha-1) ja Decis 2,5 EC (0,2 l ha-1). Lehemädaniku tõrjet teostati kahel-kolmel korral: Ridomil Gold MZ 68 WG (2,5 kg ha-1) ning Ranman (0,2 kg ha-1) koos Ranman aktivaatoriga (0,15 l ha-1). Mullaharimine oli tüüpiline kartuli kasvatusele, kus mõlemal katseaastal äestati üks kord ning mullati kolm korda.

Katsed tehti varajase kartulisordiga ‘Maret’, mugulate vaheline kaugus vaos oli 25 cm ja vagude vaheline laius 70 cm. Seemnemugulateks kasutati mugulaid läbimõõduga 35–55 cm. Kartuli kogusaagi leidmiseks kaaluti kohe pärast koris-tust 15-ne järjestikku paikneva taime mugulad.

Katsed viidi läbi neljas korduses ja iga katselapi suurus oli 60 m2. Katseala mullastik oli näivleetunud (Stagnic Luvisol) WRB klassifi katsiooni järgi (Deckers jt, 1998), lõimiselt kerge liivsavi, huumuskihi tüsedusega 20–30 cm (Reintam ja Köster, 2006).

Täpne mulla mikroobide hüdrolüütilise aktiivsuse määramise metoodika on kirjeldatud artiklis (Sánchez de Cima jt, 2016). Mulla pH määrati 1M KCl la-huses (vahekord (1:2.5), mulla orgaaniline süsinik määrati Tjurini meetodil (Soil Survey Laboratory Staff, 1996). Mulla üldlämmastiku sisaldus määrati Kjeldahli meetodil (Procedures for Soil Analysis, 2005).

Andmete statistiline analüüs tehti programmiga Statistica 13 (Quest Soft-ware Inc). Katsevariantide mõju usaldusväärsust mulla mikroobide hüdrolüü-tilisele aktiivsusele ning orgaanilise süsiniku ja üldlämmastiku sisaldusele mullas analüüsiti ühefaktorilise ANOVA abil, variantide erinevuste võrdluses kasutati Fisher’s LSD post-hoc testi (p = 0,05) ja tehti ka regressioon- ja korrelatsioon-analüüsid.

Tulemused ja arutelu

Kõige kõrgem mulla FDA näitaja mõõdeti 2012–2016 katseaastate keskmisena enne kartuli kasvatamist maheviljelussüsteemis, kus kasvatati vahekultuure ja mulda väetati sõnnikuga (Mahe II) (tabel 1). Kõrgeim mulla mikroobide aktiiv-sus Mahe II süsteemis seletub nii vahekultuuride kui ka kompostitud sõnniku mõjuga. Kompostitud veisesõnnikuga viiakse mulda mitte ainult toitaineid, vaid ka hulgaliselt erinevaid mikroobe. Ka Edesi jt (2012) täheldasid oma uurimustes pikaajaliste külvikordade ja orgaaniliste väetiste positiivset mõju mulla mikro-bioloogilisele kooslusele ja nende aktiivsusele.

Kartuli kasvatamine vähendas aastate keskmisena mulla mikroobide hüdrolüütilist aktiivsust kõikides viljelussüsteemides. Kõige väiksem kartuli-järgne FDA vähenemine ilmnes viljelusviisis Tava 0 – 0,8% võrra (p = 0,786). Suurimat mulla mikrobioloogilise aktiivsuse langust täheldati Tava II foonil, kus FDA vähenes pärast kartulit 10,7% (p < 0,001) ulatuses. Mahedates viljelussüs-teemides toimus FDA vähenemine Mahe 0 1,2% (p = 0,34) ja Mahe II 3,5% (p = 0,28) võrra. Madalaimad mulla FDA väärtused olid kõikidel aastatel väeta-

32

Agronoomia 2019

mata, kuid keemilise umbrohutõrjega, tavaviljelusega kontrollalal Tava 0 (p < 0,001). Ka Madsen jt (2016) leidsid, et väetamata katsealadel, kus kasu tati pestitsiide, olid FDA väärtused kõige väiksemad. Seda kinnitab ka asjaolu, et maheviljelussüsteemide väetamata kontrollalal Mahe 0, kus taimekaitsevahen-deid ei kasutatud, olid mulla FDA väärtused 15% võrra (p < 0,001) tavaviljeluse Tava 0 omast suuremad (tabel 1). Meie tulemused kinnitavad varasemaid uurimis-tulemusi, et taimekaitsevahendite jäägid mullas pärsivad mullaelustikku ja suru-vad alla mikroorganismide aktiivsust (Makaw jt, 1979; Angelini jt, 2013).

Tabel 1. Kartuli kasvatamise mõju mulla mikroobide hüdrolüütilisele aktiivsusele (FDA, g fluorestseiini g-1 kuiva mulla kohta h-1), orgaanilise süsiniku (Corg, %) ja üldlämmastiku (Nüld, %) sisaldusele mullas ning mulla süsiniku ja lämmastiku suhe (C/N suhe) 2012–2016 aastate keskmisena Viljelusviis FDA Corg, % N üld, % C/N suhe Enne kartulit Tava 0 44,4A 1,32A 0,103A 13,0B Tava II 53,7B 1,41A 0,113A 12,6AB Mahe 0 53,1B 1,52B 0,132B 11,8A Mahe II 59,6C 1,61B 0,135B 12,1AB Pärast kartulit Tava 0 44,1A 1,27A 0,095A 13,5A Tava II 48,0B* 1,43B 0,108A 13,5A Mahe 0 51,9C 1,53BC 0,125B 12,4A Mahe II 57,5D 1,58C 0,130B 12,5A Erinevad suured tähed tähistavad statistilist olulist erinevust viljelusviiside vahel (Fisher LSD test, p < 0,05). * tähistavad statistilist olulist erinevust väärtuste vahel enne ja pärast kartulit (Fisher LSD test, p < 0,05)

Maheviljelussüsteemides tõusis mulla Corg sisaldus. Kartuli mahapaneku eel võetud proovides oli mulla Corg sisaldus maheviljelussüsteemides aastate kesk-misena 14,6% (p < 0,001) ja kartulijärgselt 15,6% (p < 0,001) võrra tavaviljelu-sest suuremad. Pärast kartuli kasvatamist, võrreldes eelsega, Corg sisalduses olulisi usaldusväärseid muutusi ei ilmnenud (p > 0,05). Võrreldes kartulieelse mulla Corg sisaldusega ilmnes pärast kartuli kasvatamist Tava 0 alal aastate keskmisena 3,8% vähenemise tendents (p = 0,208).

Uurimisalused maheviljelussüsteemid mõjutasid kasvualade mulla Nüld si-saldust positiivselt. Kartuli mahapaneku eelselt võetud proovides oli mulla Nüld sisaldus maheviljelussüsteemides aastate keskmisena 18,8% võrra (p < 0,001) tavaviljelusest suuremad (tabel 1). Kartuli kasvatamise järgselt jäi mahesüs-teemide mulla Nüld sisaldus 20,3% võrra (p < 0,001) suuremaks kui tavaviljeluses. Aastate keskmisena ilmnes tendents (p > 0,05), et kartuli kasvatamine vähendas lämmastiku sisaldust mullas kõigis viljelussüsteemides. Tavaviljelusega aladel oli kartuli kasvujärgse mulla Nüld sisaldus 6,1% (p < 0,001) ja mahealadel 3,0% (p < 0,001) võrra väiksemad kui enne kartuli mahapanekut. Suurim Nüld sisalduse

33

Mullateadus ja maaviljelus

vähenemine toimus väetamata Tava 0 mullas 7,8% (p = 0,014).Viljelusviiside mõju mulla C/N suhetele olulist mõju ei avaldanud (tabel 1).

Enne kartulit võetud mullaproovides ilmnes usutav erinevus vaid mõlema väeta-mata viljelusviiside foonil, kus Tava 0 alade C/N suhe oli 9,3% võrra (p = 0,152) Corg alade omast suurem. Kuid siiski oli kartuli kasvatamise järgselt võrreldes selle eelsega märgata C/N suhte mõningast (p = 0,085) suurenemist kõikides viljelusviisides.

Mulla orgaanilise aine sisalduse ja mulla mikroobide aktiivsuse vaheline usutav seos maheviljeluses avaldus ainult enne kartulit võetud mullaproovide põhjal (joonis 1, A) – korrelatsioon enne kartuli kasvatamist Corg ja FDA vahel oli r = 0,60; p < 0,05. Tavaviljelusviisides korrelatsioon enne kartuli kasvatamist Corg ja FDA vahel oli r = 0,57; p < 0,05 (joonis 1, B). Pärast kartuli kasvatust oli seos tugev, r = 0,77; p < 0,01. Seega, mulla Corg sisaldus mõjutas kartuli kasvatamise järgselt mulla FDA usutavalt vaid tavaviljelussüsteemis.

Usutav seos mulla FDA ja Nüld sisalduse vahel ilmnes ainult kartuli kasvatus-järgsel määramisel, kus tavaviljeluse alade mulla FDA ja Nüld vaheline korrelat-sioon oli tugev, r = 0,90; p < 0,001 (joonis 2, B). Seega, mulla FDA ei mõjutanud kartuli kasvatamisel mulla Nüld sisaldust kummaski viljelussüsteemis.

Maheviljeluse süsteemid, eriti süsteem, kus kasutati lisaks kompostitud sõn-nikut (Mahe II), näitasid selgelt mulla mikroobide kõrgemat aktiivsust ja selle seost Corg sisaldusega. Nende süsteemide katsete varasemad tulemused on näi-danud, et mahesüsteemides olid vahekultuuride ja kompostitud veisesõnniku toimel oluliselt paranenud ka mulla füüsikalised näitajad: suurenenud oli mulla veehoiuvõime ja vee läbilaskvus (Talgre jt, 2015). Vee läbilaskvuse suurene mine vähendab põldudel loikude teket ning suurendab seega vastupidavust põuale. Võrreldes tavaviljelussüsteemidega soodustas vahekultuur maheviljeluslikus

Enne kartulit: r = 0.60*

Pärast kartulit: r = 0.19ns

1,001,251,501,752,00

40 50 60 70Enne kartulit Pärast kartulitEnne kartulit Pärast kartulit

Corg, %

FDA

Enne kartulit: r = 0.57*Pärast kartulit: r = 0.77**

1,001,251,501,752,00

40 50 60 70Enne kartulit Pärast kartulitEnne kartulit Pärast kartulit

Corg, %

FDA

Joonis 1. Mulla mikroobide hüdrolüütilise aktiivsuse (FDA, μg fl uorestseiini g-1 kuiva mulla kohta h-1) sõltuvus orgaanilise süsiniku (Corg, %) sisaldusest mul-las maheviljelussüsteemis (A) ja tavaviljelussüsteemis (B) enne ja pärast kartuli kasvatamist

A B

34

Agronoomia 2019

Joonis 2. Mulla mikroobide hüdrolüütilise aktiivsuse (FDA, μg fl uorestseiini g-1 kuiva mulla kohta h-1) sõltuvus üldlämmastiku (Nüld, %) sisaldusest mul-las mahe viljelussüsteemis (A) ja tavaviljelussüsteemis (B) enne ja pärast kartuli kasvatamist

A B

Nüld, % Enne kartulit: r = 0.19ns

Pärast kartulit: r = 0.21ns0,05

0,10

0,15

0,20

40 50 60 70Enne kartulit Pärast kartulitEnne kartulit Pärast kartulit

FDA

Nüld, % Enne kartulit: r = 0.09ns

Pärast kartulit: r = 0.90***

0,05

0,10

0,15

0,20

40 50 60 70Enne kartulit Pärast kartulitEnne kartulit Pärast kartulit

FDA

süsteemis usaldusväärselt ka jooksiklaste esinemise sagedust, kes on maapinnal liikuvad taimekahjurite looduslikud vaenlased (Kruus jt, 2012). Jooksiklastel on väga suur roll kahjurputukate arvukuse reguleerimisel. Sarnaselt on leitud mahe-viljeluse vahekultuuriga variandil märkimisväärselt vähem kartuli kuivlaiksu-sest kahjustatud lehestikku (Runno-Paurson jt, 2014). Talviste vahekultuuridega aladel vähenes usutavalt ka mulla umbrohuseemnete sisaldus (Kuht jt, 2016). Vahekultuuride kõrget efektiivsust umbrohtude allasurumisel on täheldanud ka Liebman ja Dyck (1993) ning Miura ja Watanabe (2002).

Seega võrreldes tavaviljelussüsteemidega, avaldasid mahesüsteemid, eriti Mahe II, mõju looduslike hüvede paranemisele: suurenes elurikkus ja aktiveerusid mullaprotsessid ning mullas tõusis Corg ja Nüld sisaldus.

Kokkuvõte

Viie katseaasta (2012–2016) keskmised tulemused näitavad, et võrreldes tavasüsteemidega on maheviljelussüsteemidel eelised kestlikuks taimekasva-tuseks. Viljelussüsteemi mitmekesistamine vahekultuuride ja lisaks veel kom-postitud veisesõnnikuga, võimaldab oluliselt parandada mulla omadusi. Tõusis mulla mikroobide aktiivsus, mulla orgaanilise süsiniku ja üldlämmastiku sisal-dus. Mulla mikroobide aktiivsuse ja üldlämmastiku sisalduse vahelised seosed aga vajavad jätkuvaid uuringuid.

Tänuavaldused

Artikkel on valminud ERA-NET Core organic projekti FertilCrop, Eesti Maaülikooli baasfi nantseerimise projektid 8-2/T13001PKTM, P180273PKTT, institutsionaalse uurimistoetuse projekti IUT36-2.

35

Mullateadus ja maaviljelus

Kasutatud kirjandusAngelini, J., Silvina, G., Taurian, T., Ibanez, F., Tonelli, M.L., Valetti, L., Anzuay, M.S.

Luduena, L., Munoz, V., Fabra, A. 2013. The effect of pesticides on bacterial nitrogen fi xers in peanut growing area. – Archives of Microbiology, 195(10–11), pp. 683–692.

Baldwin, K.R. 2006. Soil Fertility on Organic Farms. Organic Production – Soil Fertility on Organic Farms. http/cefs. ncsu.edu (10.01.2019).

Bhagat, P., Gosal, S.K., Singh, C.B. 2016. Effect of mulching on soil environment, mi-crobial fl ora and growth of potato under fi eld conditions. – Indian Journal of Agri-cultural Research, 50(6), pp. 542–548.

Bonilla, N., Cazorla, F.M., Martínez-Alonso, M., Hermoso, J.M., González-Fernández, J., Gaju, N., Landa, B.B., de Vicente, A. 2012. Organic amendments and land manage-ment affect bacterial community composition, diversity, and biomass in avocado crop soils. – Plant and Soil, 357(1–2), pp. 215–226.

Deckers, J.A., Nachtergale, F.O., Spaargarn, O.C. (eds). 1998. World Reference Base for Soil Resources: Introduction. First edition. FAO, Acco Leuven, 165 pp.

Edesi, L., Järvan, M., Noormets, M., Lauringson, E., Adamson, A., Akk, E. 2012. The importance of solid cattle manure application on soil microorganisms in organic and conventional cultivation. – Acta Agriculturæ Scandinavica, Section B - Soil & Plant Science, 62, pp. 1–12.

Gomez, E., Ferreras, L., Toresani, S. 2006. Soil bacterial functional diversity as infl uenced by organic amendment application. – Bioresource Technology, 97, pp. 1484–1489.

Gomiero, T., Pimentel, D., Paoletti, M.G. 2011. Environmental impact of different agri-cultural management practices: conventional versus organic agriculture. – Critical Reviews in Plant Sciences, 30, pp. 95–124.

Järvan, M., Edesi, L., Adamson, A., Võsa, T. 2014. Soil microbial communities and dehydrogenase activity depending on farming systems. – Plant, Soil and Environ-ment, 60(10), pp. 459–463.

Kruus, M., Kruus, E., Luik, A. 2012. Viljelusviisi mõju jooksiklaste liigirikkusele. – Teaduselt mahepõllumajandusele, lk. 53−55.

Kuht, J., Eremeev, V., Talgre, L., Madsen, H., Toom, M., Mäeorg, E., Luik, A. 2016. Soil weed seed bank and factors infl uencing the number of weeds at the end of conver-sion period to organic production. – Agronomy Research, 14, pp. 1372–1379.

Larkin, R.P. 2008. Relative effects of biological amendments and crop rotations on soil microbial communities and diseases of potato. – Soil Biology and Biochemistry, 40(6), pp. 1341–1351.

Larkin, R.P., Griffi n, T.S., Honeycutt, C.W. 2010. Rotation and cover crop effects on soilborne potato diseases, tuber yield, and soil microbial communities. – Plant Disease 94, pp. 1491–1502.

Liebman, M., Dyck, E. 1993. Crop rotation and intercropping strategies for weed mana-gement. – Ecological Applications, 3, pp. 92–122.

Makaw, A.A., Abdel-Nasser, M., Abdel-Moneim, A.A. 1979. Effect some pesticides on certain micro-organisms contributing to soil fertility. – Zentralbl Bakteriol Natur-wiss, 134(1), pp. 5–12.

36

Agronoomia 2019

Miura, S., Watanabe, Y. 2002. Growth and yield of sweet corn with legume living mulches. – Japanese Journal of Crop Science, 71, pp. 36–42.

Niemi, R.M., Heiskanen, I., Ahtiainen, J.H., Rahkonen, A., Mäntykoski, K., Welling, L., Laitinen, P., Ruuttunen, P. 2009. Microbial toxicity and impacts on soil enzyme acti vities of pesticides used in potato cultivation. – Applied Soil Ecology, 41, pp. 293–304.

Oldare, M., Pell, M., Svensson, K. 2008. Changes in soil chemical and microbiological properties, during 4 years of application of various organic residues. – Waste Mana-gement, 28, pp. 1246–1253.

Oldare, M., Arthurson, V., Pell, M., Svensson, K., Nehrenheim, E., Abubaker, J. 2011. Land application of organic waste – Effects on the soil ecosystem. – Applied Energy, 88(6), pp. 2210–2218.

Procedures for Soil Analysis. 2005. (ed) L.P. van Reeuwijk, 5th edn. Wageningen, 112 pp.Reintam, E., Köster, T. 2006. The role of chemical indicators to correlate some Estonian

soils with WRB and soil taxonomy criteria. – Geoderma, 136, pp. 199−209.Runno-Paurson, E., Hansen, M., Tein, B., Loit, K., Luik, A., Metspalu, L., Eremeev, V.,

Williams, I.H., Mänd, M. 2014. Cultivation technology infl uences the occurrence of potato early blight in an organic farming system. – Žemdirbyste-Agriculture, 101(2), pp. 199–204.

Sánchez de Cima, D., Tein, B., Eremeev, V., Luik, A., Kauer, K., Reintam, E., Kahu, G. 2016. Winter cover crop effects on soil structural stability and microbiological ac-tivity in organic farming. – Biological Agriculture & Horticulture: An International Journal for Sustainable Production Systems, 32(3), pp. 170−181.

Soil Survey Laboratory Staff. 1996. Soil survey laboratory methods manual. – Soil Sur-vey Investigations Report No. 42, Version 3.0. National Soil Survey Center, NE, USA.

Šteinberga, V., Mutere, O., Jansone, I., Alsiòa, I., Dubova L. 2012. Effect of buckwheat and potato as forecrops on soil microbial properties in crop rotation. – Proceedings of the Latvian Academy of Sciences Section B Natural Exact and Applied Sciences, 66(4/5), pp. 185–191.

Talgre, L., Eremeev, V., Reintam, E., Tein, B., Sanches de Cima, D., Madsen, H., Alaru, M, Luik, A. 2015. Talvised vahekultuurid parandavad mulda ja kultuuride saagikust. – Agronoomia 2015, lk. 40–44.

Tejada, M., Gonzalez, J.L., Garcia-Martinez, A.M., Parrado, J. 2008. Effects of different green manures on soil biological properties and maize yield. – Bioresource techno-logy, 99(6), pp. 1758–1767.

Thornton, M., Miller, J., Hutchinson, P., Alvarez, J. 2010. Response of potatoes to soil-applied insecticides, fungicides, and herbicides. – Potato Research, 53(4), pp. 351–358.

Vukicevich, E., Lowery, T., Bowen, P., Úrbez-Torres, J.R., Hart, M. 2016. Cover crops to increase soil microbial diversity and mitigate decline in perennial agriculture. A review. – Agronomy for Sustainable Development, 36: pp. 48–53.

Watson, C.A., Atkinson, D., Gosling, P., Jackson, L.R., Rayns, F.W. 2002. Managing soil fertility in organic farming systems. – Soil Use Management, 18, pp. 239–247.

37

Mullateadus ja maaviljelus

PÕLEVKIVITUHK KUI LUBIVÄETIS

Lisette Niilo, Tõnu TõnutareEesti Maaü likooli põ llumajandus- ja keskkonnainstituut

Abstract. Niilo, L., Tõnutare, T. 2019. Oil shale ash as a liming material. – Agronomy 2019.

In 2017 9,2 million tons of oil shale ash was formed as byproduct in the powerplants in Esto-nia. Only 147 287 tons of ash was reused. More than 40 000 tons were used as a lime fertilizer in Estonian agricultural soils. It was mainly used for raising the pH of acidic soils. Depending from the type of used burning technology (temperature, time, granular composition of fuel etc.) the ashes have different chemical composition and physical properties. The oil shale ashes contain also several macro- and microelements which are serving as plant nutrients. Therefore the oil shale ash is not only the valuable and environmental friendly liming material but is also fertilizer which has impact on plant available nutrients in soil.

Keywords: oil shale, ash, lime, liming, pH

Sissejuhatus

Eestis kaevandati 2017. aastal 15,6 miljonit tonni põlevkivi, millest 11,15 miljonit kaevandasid Eesti Energiaga seotud ettevõtted (Eesti Põlevkivi …, 2018). Põlevkivi töötlemise käigus tekivad erinevad jäätmed millest üheks olulisemaks on põlevkivituhk, mida 2017. aastal tekkis 9,23 miljonit tonni (Eesti Põlevkivi… 2018). Suurem osa põlevkivituhast on Eesti Energia elektrijaamade tootmise jääk. Enamus tekkivast tuhast ladustatakse tuhaväljadel (Kuusik jt, 2012). Ladustatava koguse vähendamiseks on oluline leida tuhale taaskasutamisvõimalused.

Põlevkivituhk

Tuhk tekib kütuse põlemise jäägina ja koosneb valdavalt selle mineraal osast (Ots, 2004). Kuna põlevkivi on tekkinud orgaanilise aine settimisel koos kar-bonaatse materjali, savi ja liivaga, on Eesti põlevkivi tuhasisaldus väga kõrge (keskmiselt 46%) (Lahtvee, 2003), mis tähendab iga tonni põletatud põlevkivi kohta 0,46 t tuha tekkimist.

Tuha keemiline ja fraktsiooniline koostis sõltub kasutatavast kütusest, põle-tamistehnoloogiast ja ka sellest, millisest protsessi osast tuhk pärineb. Lendtuhk ehk tolmpõlevkivituhk eraldatakse põlemisel tekkinud gaasidest tsüklonite ja fi ltrite abil (Järvan ja Järvan, 2010). Tsüklonite abil eraldatud tuhaosakeste suu-rused ulatuvad kuni 90 μm-ni. Filtrite abil gaasidest eraldatud tuhaosakesed on aga väiksemad, kuni 40 μm-ni.

Energia tootmisel kasutatakse kaht tüüpi põletustehnoloogiat, tolmpõleta-mist (PF) ja tsirkuleerivat keevkiht põletust (CFB). Põlevkivi tolmpõletamisel on koldetemperatuurid tunduvalt kõrgemad kui tsirkuleerivas keevkihis. PF teh-

38

Agronoomia 2019

noloogia puhul küündivad temperatuurid põletustsoonis 1400–1500 °C, CFB puhul aga jäävad alla 850 °C (Reinik jt, 2016).

Põlevkivituha kasutamine

Põlevkivielektrijaamades tekkiv lendtuhk on väärtuslik tooraine, mida on edukalt kasutatud nii ehituses kui ka põllumajanduses. Nõukogude Liidu perioodil kasutati ära kuni pool tekkinud tuhast, viimastel kümnenditel on aga põlevkivi-tuha kasutamine üsna väike (3–6%) (Kuusik jt, 2012). Põllumajanduses on väljundiks happeliste muldade lupjamine. Kaljuvee jt (2017) andmetel vajab lupjamist eelduste kohaselt 350 000 hektarit põllumajanduslikku maad. Kahjuks on aga tuha kasutamine vähenenud, kuna 2000-ndate algul eksisteerinud hap-peliste põllumuldade lupjamistoetust enam ei maksta. Viimasel paaril aastal on põlevkivituha kasutamine taas kasvanud tänu põlevkivituhal põhineva lupjamis-aine Enefi x turule toomisega. Elektri tootmisel tekkinud 7,2 miljonist tonnist tuhast taaskasutati 2017. aastal 147 287 tonni, 2018. aastal aga juba 175 175 tonni. Ka suurenes tuha kasutamine põldude lupjamiseks 40 218 tonnilt 2017. aastal 52 818 tonnini 2018. aastal (joonis 1). Võrreldes 2014. aastal kasutatud 8 600 tonniga on viimase nelja aasta juurdekasv kuuekordne.

Joonis 1. Eesti Energia poolt müüdud tuha kogused (Romanovitš, 2019)

127632 122297 128257147287

175175

8600 1490623788

4021852818

0

30000

60000

90000

120000

150000

180000

2014 2015 2016 2017 2018Kogumüük Põllumajanduse tarbeks

Põle

vkiv

ituha

nüü

k, to

nni

Muldade lupjamine

Lupjamist vajavad mullad, mille aluskivimid ja mineraalid sisaldavad suh-teliselt vähe kaltsiumi (Ca) ja magneesiumi (Mg). Tagamaks taimede normaalset toitumiskeskkonda, peab muld sisaldama kaltsiumi vähemalt 1500 mg kg-1. Hap-

39

Mullateadus ja maaviljelus

peliste muldade kaltsiumisisaldus on enamasti tunduvalt madalam – keskmiselt 800 mg kg-1 (Loide, 2017). Lisaks looduslikult kaltsiumivaestele muldadele toimub pidev muldade hapestumisprotsess happeliste sademete, väetiste kasu-tamise, saakidega toitainete eemaldamise ja orgaanilise aine mineralisatsiooni tagajärjel (Goulding, 2016).

Muldade lupjamist planeerides tuleb ennekõike lähtuda mulla pH väärtusest, kuid kindlasti tuleb arvesse võtta ka magneesiumi sisaldust, sest V. Loide (1996) hinnangul on Eestis haritava maa muldadest 52% vä hese Mg-sisaldusega. See-juures tuleb hinnata mitte otseselt magneesiumi sisaldust vaid Ca:Mg suhet – see ei tohiks olla liialt kitsas ega lai. Kui Ca:Mg suhe on liiga lai, tekib taimedel magneesiumipuudus isegi mulla kõrge magneesiumisisalduse puhul.

Happelistes muldades on toitainete omastamine taimede poolt pärsitud. Opti maalne toiteelementide omastamine mullast toimub pH 6 juures, mil olulise-mate elementide omastatavust hinnatakse 100%-liseks. Mulla pH alanemisega väheneb ka omastatavus. Kui mulla pH on langenud 5,5-ni, suudab taim fosforist omastada vaid 45–50% (Loide, 2018).

Lisaks toiteelementidele mõjutab kasvukoha mulla pH oluliselt ka rask-metallide omastatavust taimede poolt. Üldiselt lahustuvad raskmetallid happe-lises mullas paremini ja taimed on suutelised neid rohkem omastama (Kärblane, 1996). Seega vähendab happeliste muldade lupjamine taimede raskmetallide sisaldust.

Põlevkivituhkade keemiline koostis

Tuhkade kaltsiumi, kaaliumi ja väävli sisaldus sõltub põletamistempera-tuurist ja osakeste suurusest. Kõige kaltsiumirikkamad on PF põletamistehnoloo-gia kasutamisel tekkivad lendtuhad, eriti just tsüklontuhad (tabel 1). Kuna PF teh-noloogia kasutamisel on temperatuurid kõrgemad, ulatub lendtuhas karbonaatide lagunemisaste 96–98%-ni, CFB lendtuhkade puhul jääb see vahemikku 78–87%. Sellest tulenevalt on ka vaba CaO sisaldus PF tehnoloogia lendtuhkades kõrgem (6–14%) võrreldes CFB tuhkadega (3–8%) (Kuusik jt, 2005). Seetõttu on PF tuhad suurema neutraliseerimisvõimega.

Sarnaselt kaltsiumile on ka magneesiumi sisaldus suurim PF tehnoloogia tsükloni tuhkades. Magneesiumi sisaldus tuhas sõltub oluliselt kasutatavast põle-tus- ja eraldusmeetodist ning erinevus võib olla kuni kahekordne.

Kaaliumi ja väävli sisaldus on kõrgeim PF tehnoloogia fi ltertuhkades. Samuti mikroelementide – tsingi ja molübdeeni – sisaldused on kõrgemad just PF teh-noloogia fi ltertuhkades.

Fosfori sisaldus tuhkades on madal ja kasutatavad tehnoloogiad sellele olu-list mõju ei avalda. Boorisisaldus on kõige suurem just fi ltertuhkades. Seda saab seostada osakeste suurusega ehk boorisisaldus suureneb tuha peensusastme tõu-suga (Kärblane, 1996).

40

Agronoomia 2019

Tuhkade laotamisel on probleemiks tekkiv tolm ja pikemaajalisel säilitamisel paakumine. Tolm häirib ka laadimis- ja transporditöid. Tolmu tekke vähenda-mise üks võimalus on granuleerimine. Tuha granuleerimise meetodeid on uuritud KBFI-s. Granuleerimisel on sideainena edukalt kasutatud melassi. Saadud granu-leeritud materjali keemiline koostis erineb algmaterjali koostisest protsessi käi-gus lisatud komponentide sisalduse tõttu (tabel 1). Üldreeglina on granuleeritud tuhkade toitainete sisaldused võrreldes pulbriliste algmaterjalidega madalamad. Erandiks on kaalium, mille tase ei muutu, põhjus võib olla granuleerimisel side-ainena kasutatud melassi kõrge K-sisaldus.

Tabel 1. Põlevkivituhkade ja neist valmistatud graanulite keemiline koostis (GBA Gesellschaft für Bioanalytik mbH andmetel)

Element

Pulbriline materjal Granuleeritud materjal

Tolmpõletus Keevkiht Tolmpõletus Keevkiht

Tsükloni tuhk Filtrituhk Filtrituhk Filtrituhk Filtrituhk

mg kg-1

Kaltsium 330 600 251 900 200 800 234 400 161 500

Magneesium 38 020 20 330 27 490 20 680 23 840

Kaalium 10 880 26 300 18 770 25 870 20 370

Fosfor 640 620 620 590 510

Väävel 11 000 37 000 21 000 33 000 16 000

Tsink 57 114 40 72 40

Mangaan 676 386 459 315 324

Molübdeen 3,8 9,4 5,0 6,2 3,4

Boor 81 162 168 159 125

Lisaks taimekasvu soodustavate lisandite sisaldusele, on väetisainete puhul oluline ka nende keskkonnale ja inimtervisele kahjulike ühendite puudumine või minimaalne sisaldus. Riskifaktor paljude põlemisprotsesside jääkproduktides on nende dioksiinide, PAH (polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud) ja PCB (polüklooritud bifenüülid) sisaldused. Vastavalt GBA Gesellschaft für Bioanaly-tik mbH poolt 2018. aastal teostatud analüüsidele jäid tsüklontuha dioksiinide ja PAH üldsisaldused alla määramispiiri. PCB-de summarne sisaldus oli 1,95 pg kg-1 ehk 1,95*10-12 g kg-1. Tulemustest nähtub, et tuha kasutamisest ei teki ohtu kesk konnale ega elanikkonna tervisele.

41

Mullateadus ja maaviljelus

Kokkuvõte ja järeldused

Kõige suurema neutaraliseerimisvõimega on tolmpõletuse tuhad. Kõige kõrgema kaltsiumi- ja magneesiumisisaldusega on tolmpõletuse tsükloni tuhad, seevastu enim on väävlit ja kaaliumi tolmpõletuse fi ltertuhkades. Ka mikro-elementide sisaldused on kõrgemad tolmpõletuse gaasidest eraldatud lendtuhas. Võrreldes tolmpõletusel tekkiva tuhaga on keevkiht põletuse tuha neutralisee-rimisvõime ja toitainetesisaldused madalamad. Üldiselt vähenevad toiteelemen-tide sisaldused ka põlevkivi tuhkade granuleerimisel. Erandiks on kaalium, mille sisaldus oluliselt ei muutu. Lisaks neutraliseerivatele omadustele sisaldavad kõik tuhad taimede kasvu soodustavaid makro- ja mikroelemente. Väga madala sisalduse tõttu ei ole ka dioksiinide, PAH ja PCB keskkonnareostuse ohtu.

Eespool toodust tulenevalt on põlevkivituha kasutamine lubiväetisena igati asjakohane, sest lisaks mulla pH tõstmisele lisandub mulda ka taimele vajamine-vaid makro- ja mikroelemente.

Kasutatud kirjandus

Eesti Põlevkivi aastaraamat 2017. (toim.) M. Beger. Eesti Energia, Viru Keemia Grupp, Kiviõli Keemiatööstus, TTÜ Virumaa Kolledzi Põlevkivi Kompetentsikeskus. 48 lk.

https://www.ttu.ee/public/p/polevkivi-kompetentsikeskus/aastaraamat/Polevkivi_aastaraamat_EST_2018-06-27c.pdf (12.01.2019)

Goulding, K.W.T. 2016. Soil acidifi cation and the importance of liming agricultural soils with particular reference to the United Kingdom – Soil Use and Management 32, pp. 390–399.

Järvan, M., Järvan, U. 2010. Muldade lupjamine. Saku, 23 lk.Kaljuvee, T., Jefi mova, J., Loide, V., Uibu, M., Einard, M. 2017. Infl uence of the post-

granulation treatment on the thermal behaviour and leachability characteristics of Estonian oil shale ashes. – Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 132, pp. 47–57.

Kuusik, R., Uibu M., Kirsimäe K. 2005. Characterization of oil shale ashes formed at industrial scale boilers. – Oil shale 22, pp. 407–420.

Kuusik, R., Meriste, T., Pototski, A. 2012. Põ levkivituha kasutamise laiendamiseks on kä ivitunud mitu uut projekti. – Keskkonnatehnika 3, lk. 8–9.

Kä rblane, H. 1996. Taimede toitumise ja vä etamise kä siraamat. Tallinn, 82 lk.Lahtvee, V. 2003. Ohtlikud ained Eesti keskkonnas. Tartu, 249 lk. Loide, V. 1996. Mulla liikuva magneesiumi sisalduse ning kaltsiumi ja magneesiumi

suhte mõju põllukultuuride saagile. – Agraarteadus VII. lk. 39–53.Loide, V. 2017. Muldade lupjamisvajadus kasvab. – Põllumajandus.ee 27.02.2017.

http://pollumajandus.ee/uudised/2017/02/27/muldade-lupjamisvajadus-kasvab (07.01.2019)

Loide, V. 2018. Muldade lupjamine – igipõline teema. – Maa elu. 29.03.2018. 4 lk.

42

Agronoomia 2019

Ots, A. 2004. Põlevkivi põletustehnoloogiad. Tallinn, 768 lk.Reinik, J., Irha, N., Steinnes, E., Urb, G., Jefi mova, J., Piirisalu, E., Loosaar, J. 2016.

Changes in trace element contents in ashes of oil shale fueled PF and CFB boilers during operation. – Fuel Processing Technology 115, pp. 174–181.

Romanovitš, G. 2019. Unustatud põlevkivituhk jõuab taas põldudele. – Põhjarannik, 24.01.2019

https://pohjarannik.postimees.ee/6506409/unustatud-polevkivituhk-jouab-taaspol-dudele? (30.01.2019)

43

TAIMEKASVATUS

44

Agronoomia 2019

UUS ODRASORT ‘TUULI’

Ülle Tamm, Ilmar Tamm, Hans KüütsEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Tamm, Ü., Tamm, I., Küüts, H. 2019. The new barley variety Tuuli. – Agronomy 2019.

The aim of barley breeding in Estonia is to breed out varieties adapted well to local gro-wing conditions and having good grain yield, quality, disease and lodging resistance. The new barley variety Tuuli bred out in the Estonian Crop Research Institute was released in 2018. The new variety was tested in the fi eld trials during 2016–2018 where the characteristics of Tuuli were compared to 9 other more widely cultivated barley varieties in Estonia. Grain yield, lodging resistance and plant height, 1000 grain weight, volume weight, protein content and resistance to diseases of tested varieties were evaluated. Tuuli has high grain yield potential. The variety has high 1000 grain weight and volume weight, medium protein content. The variety is moderately susceptible to major barley diseases. Despite of somewhat longer than average plant height, Tuuli has good resistance to lodging.

Keywords: barley, variety, grain yield, quality, disease resistance

Sissejuhatus

Uute odrasortide aretuse eesmärgiks on Eesti kasvutingimustes hästi kohas-tunud suure terasaagiga, hea seisukindluse ja tera kvaliteediga taimehaigustele vastupidavate sortide loomine. Nendest eesmärkidest lähtuvalt jõudis 2016. a lõpule aretise J 4628 aretustöö ja ta anti riiklikusse sordikatsetusse. 2017.–2018. a läbis aretis majandus- ja registreerimiskatsed ning CPVO/UPOVi eristatavuse, ühtlikkuse ja püsivuse testid. Uus sort võeti katsetulemuste põhjal Eesti sordi-lehte ja ta sai nimeks ‘Tuuli’. Uue sordi omadusi võrreldi Eesti Taimekasvatuse Instituudi põldkatses teiste Eestis kasvatatavate odrasortidega.

Metoodika ja katsetingimused

Põldkatse viidi läbi aastatel 2016–18 Jõgeval Eesti Taimekasvatuse Instituudis, kus oli leostunud kamar-karbonaatne liivsavimuld, pHKCl 6,1–6,5 ja fosfori- ning kaaliumitarve väike. Eelvili oli vastavalt külvikorrale talinisu (2016. a), suviraps (2017. a) ja punane ristik (2018. a). Väetiseks kasutati kompleksväetist normiga N90 P20 K38 kg ha-1 elementidena. Katses võrreldi uut odrasorti ‘Tuuli’ üheksa Eestis levinud erineva päritolu sordiga: ‘Anni’, ‘Leeni’, ‘Maali’ (Eesti), ‘Hobbs’, ‘Irina’, ‘Soldo’ (Saksamaa), ‘Evergreen’, ‘Iron’ (Taani) ja ‘Selene’ (Rootsi). Katse külvati randomiseeritult 10 m² lappidele kolmes korduses külvisenormiga 500 idanevat tera m². Umbrohutõrje tehti taimede 3.–4. lehe kasvufaasis 2016. a her-bitsiidiga Sekator (150 ml ha-1), 2017. ja 2018. a herbitsiidide Granstar Preemia (20 g ha-1) + Primus (80 ml ha-1) seguga. Taimekahjurite tõrjeks kasutati pre-paraati Proteus (0,6 l ha-1).

45

Taimekasvatus

Põldvaatluste käigus hinnati loomist, küpsust ja seisukindlust ning mõõdeti taimede pikkust. Taimehaigustest määrati ääris-, võrk- ja pruunlaiksust ning hin-nati 1–9 palli süsteemis, kus 1 tähistab haiguse puudumist, 9 väga tugevat na-katumist. Seisukindlust hinnati samuti 1–9 palli süsteemis, kus 1 tähistab täiesti lamandunud ja 9 püstist vilja. Laboris määrati terasaak, mahumass, 1000 tera mass, niiskuse- ja proteiinisisaldus.

2016. a mai oli väga soe ja kuiv, sademeid oli vaid 3,6 mm. Põud pärssis odrataimede kasvu ja arengut. Juuni vihmad põhjustasid järelvõrsumise ja seetõttu oli pea- ja järelvõrsete küpsemise erinevus ligi nädal. Koristusaeg kujunes era-kordselt sajuseks (augustis 204% normist), suur niiskus ja pikale veninud koristus-periood mõjutas saagi kvaliteeti, suurendas saagikadu ning põhjustas peas kas-vama minekut. 2017. a kevad ja suvi olid jahedad ning sademeterohked, mistõttu võrsus oder hästi. Kuna soojust ja päikesepaistet nappis, arenes ning valmis vili aeglaselt, 2–3 nädalat keskmisest hiljem. Selline ilmastik soodustas suure tera-saagi moodustumist. Saagikamate sortide terasaagid ulatusid üle 8 t ha-1. Vilja koristamise aeg oli vihmane ja kuna sellistes tingimustes kombainiga koristada ei saanud, läks osa teri suure niiskuse tõttu peas kasvama. 2018. a kasvuperiood oli erakordselt soe ja põuane ning taimede areng oli kiire. Kasvu ajal sadas ainult 55 mm, s.o 28% normist. Suur osa kõrvalvõrsetest kuivas ära, vili jäi madalaks ja hõredaks ning küpsemine oli väga kiire. Vilja valmimine oli 2–3 nädalat kesk-misest varajasem (Keppart, 2016; 2017; 2018).

Tulemused ja arutelu

Terasaak. Katsetatud sortide kolme katseaasta (2016–2018) keskmine tera-saak oli 5360 kg ha-1, varieerudes vahemikus 3820–7690 kg ha-1 (joonis 1). 2016. a terasaak kujunes vaadeldud katseaastate madalaimaks (3820 kg ha-1). Selle põhjuseks oli kevadine põud, mis pärssis võrsumist. Juuni vihmad pääst-sid küll saagi, kuid põhjustasid järelvõrsumise ja vilja ebaühtlase valmimise.

Joonis 1. Katseaastate keskmine terasaak (PD95% = 280 kg ha-1) ja proteiin (PD95% = 0,4%) odra katses Jõgeval 2016.–2018. a

0

5

10

15

2000

4000

6000

8000

2016 2017 2018 keskmine %kg ha-1

terasaak proteiin

46

Agronoomia 2019

Kõige suurema terasaagi (7690 kg ha-1) andis oder 2017. a, mil tingimused saagi moodustumiseks olid tänu jahedale ja niiskele ilmastikule head. 2018. a kasvu aeg oli kõrgete õhutemperatuuridega ja põuane. Kevadel moodustunud produktiiv-võrsed kuivasid ära. Taimede areng ja vilja valmimine oli väga kiire, mistõttu jäi saagikus suhteliselt madalaks (4560 kg ha-1).

Katses olnud sortidest andsid kolme aasta keskmisena kõige suurema tera-saagi uus sort ‘Tuuli’ (5720 kg ha-1), ‘Iron’ (5620 kg ha-1) ja ‘Maali’ (5600 kg ha-1), ületades usutavalt standardsorti ‘Anni’ vastavalt 480, 380 ja 360 kg ha-1 (joonis 2). Teistest väiksema terasaagiga olid sordid ‘Selene’ ja ‘Irina’, andes kolme aasta keskmisena vastavalt 5160 ja 5090 kg ha-1.

Joonis 2. Odrasortide keskmised terasaagid (PD95% = 280 kg ha-1) Jõgeval 2016.–2018. a

5720 5620 56005370 5360 5240 5223 5210 5160 5090

5360

3000

4000

5000

6000

Tuul

i

Iron

Maa

li

Leen

i

Hob

bs

Ann

i

Ever

gree

n

Sold

o

Sele

ne

Irin

a

Kes

kmin

e

kg ha-1

Seisukindlus ja taime pikkus. Kolme katseaasta keskmine taime pikkus oli 62 cm (joonis 3). Sordid erinesid üksteisest taime pikkuselt 12 cm, variee-rudes vahemikus 58–70 cm. Uue odrasordi ‘Tuuli’ taimed olid standardsordist ‘Anni’ 10 cm pikemad. Kuna kaasajal pööratakse aretuse käigus järjest suure-mat tähelepanu sortide heale seisukindlusele, lamanduvad uued sordid harva. Vaatamata katseaastatel esinenud mitmetele äikesega kaasnenud tormidele, ei esinenud lamandumist ühelgi sordil.

Joonis 3. Odrasortide keskmised taime pikkused (PD95% = 3 cm) Jõgeval 2016.–2018. a

70 68 6761 61 60 60 60 59 58

62

20

40

60

80

Tuul

i

Maa

li

Leen

i

Sold

o

Iron

Ann

i

Ever

gree

n

Sele

ne

Hob

bs

Irin

a

Kes

kmin

e

cm

47

Taimekasvatus

Tera kvaliteet. 1000 tera mass. Sordiaretuses on üheks oluliseks aretusees-märgiks tera suurus. Uute sortide 1000 tera mass peaks olema vähemalt 41 g, suureteralisteks loetakse sorte alates 44 g. Antud katses olnud odrasortide kolme aasta keskmine 1000 tera mass oli 44,8 g, varieerudes vahemikus 42,3–47,2 g (joonis 4). Kõige suurem oli see näitaja sortidel ‘Maali’ (47,2 g), ‘Soldo’ (46,9 g), ‘Tuuli’ (46,4 g) ja ‘Evergreen’ (46,3 g). Ühegi sordi 1000 tera mass ei jäänud liiga väikeseks.

47,2 46,9 46,4 46,3 45,3 44,5 43,4 43,142,5 42,3

44,8

35,0

40,0

45,0

50,0

Maa

li

Sold

o

Tuul

i

Ever

gree

n

Hob

bs

Irin

a

Ann

i

Iron

Leen

i

Sele

ne

Kes

kmin

e

g

Joonis 4. Odrasortide keskmine 1000 tera mass (PD95% = 1,6 g) Jõgeval 2016.–2018. a

Mahumass peaks odral olema vähemalt 640 g l-1. Katseaastate sortide kesk-mine mahumass ületas seda näitajat 50 g l-1 e 8% (joonis 5). Kõigi katses olnud sortide mahumassid vastasid nõuetele, ainult sortide ‘Hobbs’ (634 g l-1) ja ‘Irina’ (626 g l-1) mahumassid jäid 2016. a alla normi. ‘Tuuli’ kuulus suure mahumassiga sortide hulka.

Joonis 5. Odrasortide keskmine mahumass (PD95% = 3 g l-1) Jõgeval 2016.–2018. a

713 708 701 694 691 688 685 683 674 664 690

400500600700800

Leen

i

Ann

i

Maa

li

Sele

ne

Tuul

i

Ever

gree

n

Iron

Sold

o

Hob

bs

Irin

a

Kes

kmin

e

g l-1

48

Agronoomia 2019

Proteiinisisaldus sõltub oluliselt väetamisest, kasvuperioodi ilmastikust, mullaviljakusest ja sordist. Kõrge temperatuur ja põud terade täitumise ajal pär-sivad tärklise sünteesi ning põhjustavad suuremat proteiinisisaldust. Terade mada lamat proteiinisisaldust soodustab pikk küpsemisperiood, jahe öö ja mõõdu-kas temperatuur päeval (Duffus ja Cochrane, 1992). Samas on teada, et suur tera saak ja proteiinisisaldus on omavahel negatiivses korrelatsioonis. Katses oli sortide proteiinisisaldus kõrgem põuastel ja lühikese kasvuperioodiga 2016. ja 2018. aastal (vastavalt 10,5 ja 12,7%) ning madalam jahedal ja niiskel pika kasvuperioodiga 2017. aastal (9,8%) (joonis 1). Kolme aasta keskmine proteiini-sisaldus oli 11,0%. Kõrgema proteiinisisaldusega sortide hulka kuulusid ‘Anni’ ja ‘Maali’ (11,7%), madalam oli see sortidel ‘Hobbs’ (10,6%) ja ‘Selene’ (10,5%) (joonis 6). Uus sort ‘Tuuli’ oli keskmise proteiinisisaldusega (10,9%).

11,7 11,7 11,1 11,1 10,9 10,8 10,810,7 10,6 10,5

11,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

Ann

i

Maa

li

Leen

i

Ever

gree

n

Tuul

i

Iron

Sold

o

Irin

a

Hob

bs

Sele

ne

Kes

kmin

e%

Joonis 6. Odrasortide keskmine proteiinisisaldus (PD95% = 0,4%) Jõgeval 2016–2018. a

Taimehaigused. Katseaastatel valitsenud ilmastikutingimuste tõttu ei esi-nenud tugevat taimehaigustesse nakatumist. Äärislaiksuse keskmiseks nakatu-mise hindeks kujunes 1,2, võrklaiksusel 3,2 ja pruunlaiksusel 3,1 palli. Enamus sorte ei nakatunud äärislaiksusesse, ainult ‘Selene’ ja ‘Soldo’ nakatumist hinnati vastavalt 2,3 ja 1,7 palliga. Võrklaiksusesse nakatus teistest enam sort ‘Selene’ (3,5 palli) ja pruunlaiksusesse ‘Soldo’ (3,5 palli). Uus sort ‘Tuuli’ nakatus võrk-laiksusesse 3,3 ja pruunlaiksusesse 3,0 palli ulatuses.

49

Taimekasvatus

Kokkuvõte

Uus Eesti odrasort ‘Tuuli’ on katsetulemuste põhjal väga hea saagipotent-siaaliga. Ta kuulub suure tera ja mahumassiga sortide hulka, proteiinisisaldus on keskmisel tasemel. Odra peamistesse taimehaigustesse nakatub ‘Tuuli’ vähesel määral või mõõdukalt. Sort on keskmisest mõnevõrra pikema kõrrega, kuid hea seisukindlusega.

Kasutatud kirjandusDuffus, C.M., Cochrane, M.P. 1992. Grain Structure and Composition. Barley: Genetics,

Biochemistry, Molecular Biology and Biotechnology. – Biotechnology in Agricul-ture, No. 5, ed. Shewry, P., R., Oxford, C.A.B. International, pp. 291–317.

Keppart, L. 2016. 2016. a vegetatsiooniperioodi lühike iseloomustus Jõgeval. https://www.etki.ee/images/pdf/Ilm2016/2016Vegetatsiooniperiood.pdf (11.01.2019)Keppart, L. 2017. 2017. a vegetatsiooniperioodi lühike iseloomustus Jõgeval. https://www.etki.ee/images/pdf/Ilm2017/2017vegetatsiooniperiood.pdf (11.01.2019)Keppart, L. 2018. 2018. a vegetatsiooniperioodi lühike iseloomustus Jõgeval. https://www.etki.ee/images/pdf/Ilm2017/2018Vegetatsiooniperiood.pdf (11.01.2019)

50

Agronoomia 2019

UUS KAERASORT ‘KUSTA’

Ilmar Tamm, Ülle Tamm Eesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Tamm, I., Tamm, Ü., 2019. The new oat variety Kusta. – Agronomy 2019.

Oat acreage has increased in Estonia reaching 40 thousand hectares in 2018. About half of oat production acreage is covered by organic farms. There is need for the varieties suitable for conventional as well for organic farming. The new oat variety Kusta bred out in the Estonian Crop Research Institute was tested in conventional and organic trials during 2016–2018. The characteristics of Kusta were compared to 12 other oat varieties in conventional and 9 varieties in organic conditions. Grain yield, length of growing period, 1000 grain weight, volume weight, protein content, dehulling ability and resistance to crown rust was evaluated. Kusta showed good yield in both organic and conventional trials. It has short growing period, shorter than average plant height and good resistance to crown rust. Kusta has high 1000 grain weigh, medium volume weight and protein content, good dehulling ability.

Keywords: oat, variety, yield, quality

Sissejuhatus

Kaera kasvupind on Eestis viimastel aastatel jõudsalt kasvanud, ulatudes 2018. a 40 tuhande hektarini (Põllukultuuride kasvupind…, 2018). Kaer sobib hästi maheviljelusse. Kaera toitainete (N, P, K) vajadus on väiksem kui nisul ja odral, seetõttu võib ta madalama mullaviljakuse korral anda suuremat saaki kui teised suviteraviljad (Burrows, 1986). Kaer surub hästi alla umbrohtusid ja on hea haiguskindlusega. Eestis moodustab kaer poole kogu mahetootmises kasvatatava teravilja kasvupinnast (Eesti põllumajandusmaast…, 2017). Heade saakide ja kvaliteetse vilja saamiseks on vaja meie tingimustes hästi kohastunud sorte, mis sobiksid kasvatamiseks nii mahe- kui ka tavaviljeluses. Eesti Taime-kasvatuse Instituudis (ETKI) pööratakse kaerasortide aretamisel üha rohkem tähelepanu nende sobivusele erinevatesse viljelusviisidesse. 2017. a lõpus võeti sordilehte uus Eestis aretatud kaerasort ‘Kusta’. ETKI Jõgeva põldkatsetes võrreldi ‘Kusta’ omadusi teiste kaerasortidega nii tava- kui ka mahetingimustes.

Metoodika ja katsetingimused

Kaerasortide võrdluskatsed viidi läbi aastatel 2016–2018. Mahekatse külvati kolmes korduses randomiseeritult 5 m² lappidele. Külvisenorm oli 500 idanevat tera m-². Eelviljaks oli kõigil katseaastatel punane ristik. Umbrohutõrjeks äestati katsepõldu enne tärkamist ja 3–4 lehe kasvufaasis. Tavakatses külvati sordid ran-domiseeritult kolmes korduses 9 m² katselappidele. Külvisenorm oli sarnaselt mahekatsega 500 idanevat tera m-². Katsepõldu väetati külvieelselt kompleks-väetisega koguses N70 P15 K29 elementidena. Eelvili oli 2016. ja 2018. a suviraps,

51

Taimekasvatus

2017. a kartul. Kasvuajal tehti umbrohutõrjet preparaatidega Ariane S (2 l ha-1) 2016. a ja Granstar Preemia (20 g ha-1) + Primus (80 ml ha-1) 2017. ning 2018. a. Viimasel katseaastal tehti kaera tavakatses ka lehetäide tõrjet insektitsiidiga Pro-teus (0,6 l ha-1).

Mahekatses oli 9 ja tavakatses 12 sorti. Mahekatses olid lisaks sordile ‘Kusta’ veel teine Eesti kaerasort ‘Kalle’ ja Saksamaa sordid ‘Ivory’, ‘Bison’, ‘Matty’, ‘Poseidon’, ‘Scorpion’, ‘Apollon’ ning ‘Symphony’. Tavakatses lisandusid eel-toodud sortidele Austria kaerasort ‘Espresso’, Rootsi sort ‘Nike’ ja Saksamaa sort ‘Harmony’.

Katsetatud sortidel määrati terasaak, kasvuaeg, taime pikkus ja haiguskind-lus. Tera kvaliteediomadustest määrati 1000 tera mass, mahumass ja terade pro-teiinisisaldus. Mahekatses kasvanud viljast tehti Saksamaa toidulaboris koorimis-katsed.

Tulemused ja arutelu

Kaerasortide terasaagid olid nii mahe- kui ka tavaviljeluse tingimustes heal tasemel, jäädes kolme aasta (2016–2018) keskmisena mahekatses vahemikku 4680–5230 kg ha-1 (joonis 1) ja tavakatses 5410–5860 kg ha-1 (joonis 2). Uus sort ‘Kusta’ oli kolme katseaasta keskmiste tulemuste põhjal mõlemas katses saagika-mate sortide hulgas. Nii mahe- kui ka tavakatses näitas ‘Kusta’ teiste sortidega võrreldes paremaid tulemusi kaerale soodsate kasvutingimustega 2016. ja 2017. aastal. Põuasel 2018. a järjestus ‘Kusta’ sortide pingereas saagikuselt tahapoole.

Kaerasortide kolme katseaasta keskmised kasvuajad olid nii mahe- kui ka tavakatses 94–98 päeva (tabelid 1 ja 2). ‘Kusta’ oli mõlemas katses kõige lühema kasvuajaga, valmides teistest sortidest 2–4 päeva varem. Taime pikkuseks mõõ-deti sordil ‘Kusta’ mahekatses 83 ja tavakatses 85 cm. Mahekatses oli ‘Kusta’ kõige lühema kõrrega sort, jäädest teistest katsetatud sortidest 2–13 cm lühe-maks. Tavakatses oli vaid sort ‘Nike’ 2 cm lühem. Ülejäänud tavakatse sortidest oli ‘Kusta’ 5–18 cm lühema kõrrega.

Kaerasortide 1000 tera massid olid mahekatses 42,3–46,7 g ja tavakatses 36,7–46,3 g. ‘Kusta’ oli mõlemas katses üks suurema teraga sorte. Mahekatses oli tema 1000 tera mass 45,1 ja tavakatses 44,4 g. Sordist ‘Kusta’ suurema teraga olid mõlemas katses ‘Ivory’ ja ‘Bison’, tavakatses veel ka ‘Harmony’. Kaerasor-tide mahumassid olid mahekatses 481–523 g l-1 ja tavakatses 490–544 g l-1. Kõige suurema mahumassiga oli mõlemas katses Eesti sort ‘Kalle. ‘Kusta’ mahumass oli keskmisel tasemel. Tema mahumassid olid mahe- ja tavakatses vastavalt 497 ja 491 g l-1. Terade proteiinisisaldused olid kaerasortidel mahekatses 10,4–11,4% ja tavakatses 10,5–11,2%. ‘Kusta’ terade proteiinisisaldus jäi mõlemas katses keskmisele tasemele. Kooritud terade osakaal kaera terade koorimisel oli mahe-katses 67,4–70,9%. Sordil ’Kusta’ oli see kvaliteedinäitaja keskmisest mõnevõrra parem (69,2%).

52

Agronoomia 2019

5230 5180 5030 5030 4930 4880 4750 4720 4680

0

2000

4000

6000

Sym

phon

y

Kus

ta

Pose

idon

Kal

le

Ivor

y

Apo

llon

Scor

pion

Mat

ty

Biso

n

kg ha-1

Joonis 1. Kaerasortide keskmised terasaagid (PD95% = 356 kg ha-1) ETKI mahe-katses 2016.–2018. a

5860 5810 5800 5780 5740 5720 5580 5560 5520 5510 5440 5410

0

2000

4000

6000

Matt

y

Pose

idon

Kus

ta

Nike

Espr

esso

Sym

phon

y

Kall

e

Har

mon

y

Apol

lon

Scor

pion

Biso

n

Ivor

y

kg ha-1

Joonis 2. Kaerasortide keskmised terasaagid (PD95% = 332 kg ha-1) ETKI tavakatses 2016.–2018. a

Tabel 1. Kaera sortide agronoomilised ja kvaliteediomadused ETKI mahe-katses 2016.–2018. a keskmistena Kasvu- Taime 1000 tera Mahu- Kooritud Kroon-

aeg pikkus mass mass Proteiin terade1 rooste Sort päevi cm g g l-1 % % 1–9 palli* Kusta 94 83 45,1 491 10,7 69,2 3,1 Kalle 98 96 44,3 523 11,4 69,0 2,8 Ivory 96 90 46,7 498 11,3 68,4 3,9 Bison 97 85 46,1 503 11,0 68,0 4,5 Matty 98 87 42,3 482 10,4 69,2 4,4 Poseidon 98 91 42,6 481 10,5 67,4 3,3 Scorpion 98 91 42,6 484 10,6 69,4 3,3 Apollon 97 90 44,3 482 10,5 70,9 4,2 Symphony 98 92 43,1 488 10,6 68,9 3,6 PD 95% 1 7 1,2 13 0,5 0,7

1 – 2017.–2018. a keskmised * – 1–9 palli, kus 1 tähistab nakkuse puudumist, 9 väga tugevat nakatumist

53

Taimekasvatus

Tabel 2. Kaera sortide agronoomilised ja kvaliteediomadused ETKI tavakatses 2016.–2018. a keskmistena Kasvu- Taime 1000 tera Mahu- Kroon-

aeg pikkus mass mass Proteiin rooste Sort päevi cm g g l-1 % 1–9 palli* Kusta 94 85 44,4 497 10,8 2,0 Kalle 98 103 43,7 544 11,2 1,1 Ivory 96 90 46,2 495 11,1 1,5 Bison 97 94 45,9 519 10,7 2,3 Matty 97 92 41,7 515 10,7 2,8 Poseidon 97 87 41,7 490 10,5 2,2 Scorpion 98 91 38,9 502 10,6 3,0 Apollon 97 95 43,5 502 10,6 2,8 Symphony 98 92 42,3 505 10,9 2,1 Nike 98 83 36,7 506 10,6 2,1 Espresso 96 93 37,2 516 11,0 1,9 Harmony 97 93 46,3 503 10,7 2,6 PD 95% 1 6 1,1 11 0,4 0,8

* – 1–9 palli, kus 1 tähistab nakkus puudumist, 9 väga tugevat nakatumist

Taimehaigusi esines katseperioodil mõlemas katses vähe. Kõige levinumasse kaera haigusesse, kroonroostesse, nakatusid kaerasordid mahekatses 2,8–4,5 palli ja tavakatses 1,1–3,0 palli ulatuses 1–9 pallisel skaalal, kus 1 tähistas haiguse puudumist, 9 väga tugevat nakatumist. ‘Kusta’ oli kroonroostele suhteliselt hea vastu pidavusega, nakatudes mahekatses 3,1 ja tavakatses 2,0 palli ulatuses.

Kokkuvõte

Uus Eesti kaerasort ‘Kusta’ oli hea terasaagiga nii mahe- kui ka tavakatses, andes paremaid tulemusi soodsates kasvutingimustes. Sort on lühikese kasvuaja ja keskmisest lühema kõrrega. ‘Kusta’ on suure teraga, tema mahumass ja pro-teiinisisaldus ei ületa keskmist taset. Mahetingimustes kasvanud vilja koori mise testid näitasid ‘Kusta’ head koorumist. ‘Kusta’ on hea vastupidavusega kaera kroonroostele.

Kasutatud kirjandusBurrows, V. D., 1986. Breeding Oats for Food and Feed: Conventional and New Tech-

niques and materials. – Oats: Chemistry and Technology. Ed. Webster, F. H. Ameri-can Association of Cereal Chemists, St. Paul. Minnesota, pp. 13–46.

Eesti põllumajandusmaast on juba viiendik mahe. 2018. – Mahepõllumajanduse leht nr 80, lk. 2–3.

Põllukultuuride kasvupind, aasta. Statistikaamet https://www.stat.ee/34222 (11.01.2019)

54

Agronoomia 2019

TALINISU SAAK, VÕRSUMISVÕIME, TERA SUURUS, PEENTERAOSAKAAL JA PROTEIINI SISALDUS OLENEVALT

KÜLVISENORMIST JA AASTAST

Reine Koppel, Mati Koppel Eesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Koppel, R., Koppel, M. 2019. Yield, tillering ability, thousand kernel weight, percentages of small seeds and protein content of winter wheat depending on the sowing rate and year. – Agronomy 2019.

Recommendations for wheat sowing rate (SR) in Estonian conditions have been 400–550 seeds per sq m. But also smaller sowing rates have been tested by farmers according to recom-mendations from other countries. Is there possible to cultivate winter wheat using reduced sowing rate in Estonian conditions?

Two different sowing rates 250 and 400 germinated seeds per sq m (SR250 and SR400 accordingly) were tested in Estonian Crop Research Institute in 2015–2018. The yield of reduced SR250 was 97–105% compared with SR400 in years with favourable weather conditions. When the sowing time was late or vegetation period hot or dry, the SR250 had considerably lower yield. The 1000 kernel weight was higher and the proportion of small kernels (< 2,2 mm) bigger of the yield of SR250 in three years out of four. Protein content was higher at reduced sowing rate. Varieties Ada, Ruske, Fredis,and Kallas had better tillering ability. Good tillering ability had no correlation to higher yield.

Keywords: winter wheat, sowing rate, yield, tillering ability, kernel size, protein content

Sissejuhatus

Talinisu kasvupind on Eestis pidevalt suurenenud. Viimasel viiel aastal on selle kultuuri all olnud 75–102 tuh ha (www.stat.ee). Talinisu on teraviljadest olnud üks kõige suurema saagipotentsiaaliga kultuure ja vaadates Eesti talinisu keskmist saagikust, on see olnud viimasel viiel aastal 3,4–5,3 t ha-1 (www.stat.ee). Kuigi talinisu kasvatamise põhitõdesid Eesti tingimustes on juba pikalt uuritud, tuleb seoses kasvatustehnoloogia ja sortide uuenemisega aeg-ajalt mõned seisu-kohad üle vaadata.

1986. a väljaantud taimekasvatusõpik (Reimets, 1986) soovitab taliteravil-jadel külvisenormi 500–550 idanevat tera ruutmeetrile. Kuid sordid ja kasva-tustehnoloogiad on pidevas muutumises ning uutele sortidele sobilikud külvise-normid tuleks sortide aretajatel ja esindajatel katsetega välja selgitada. Praegusel ajal on soovitatud väiksemaid külvisenorme ning näiteks riikliku majanduskatse metoodika näeb talinisule ette külvisenormi 400 idanevat tera ruutmeetrile. Scandagra spetsialistid annavad soovituse külvata talinisu 400–500 idanevat tera ruutmeetrile (Annuk, 2017). Baltic Agro annab oma esindatavate sortide kas-vatusnõuannetes soovitatud külvisenormiks talinisul 420–450 tera ruutmeetrile

55

Taimekasvatus

(www.balticagro.ee). Teraviljade külvitehnoloogiat pikaajaliselt uurinud ETKI teadur Peeter Viil soovitab talinisu varajasema külvi puhul külvisenormi vähen-dada ja normaalsest hilisema külviaja puhul suurendada (Viil, 2008).

Peale idanemise ja tärkamise faasi saabub teraviljadel võrsumisfaas, mil taimedel moodustuvad võrsumissõlmest külgvõrsed ja lisajuured. Talinisu võr-sub 3. lehe ilmumise perioodil, juured tekivad 4.–5. lehe ilmumisel. Võrsu mise lõpuks võib taimel olla ühest seemnest moodustunud mitu ja väga soodsates tingimustes isegi mitukümmend võrset. Võrsumine oleneb kasvutingimustest – mulla niiskusest ja temperatuurist. Kuigi võrsumine algab juba ligi 5 kraadise temperatuuri juures, soodustab võrsumist mõõdukalt soe ilm, mil temperatuur on 10–15 °C (Tääger, 1964). Kui temperatuur on kõrge, arenevad taimed kiiremini ja võrsumiseks jääb liiga lühike aeg ning võrsete arv jääb väikeseks. Võrseid, mis annavad valminud teri, nimetatakse produktiivvõrseteks (Reimets, 1986). Talinisu vajab vegetatiivsest võrsumisfaasist generatiivsesse faasi ehk pea alge moodustumiseks vernalisatsiooni läbimist. See toimub Eesti tingimuses talvitu-mise vältel. Kõik kõrvalvõrsed, mis moodustuvad peale generatiivse faasi saabu-mist, jäävad mitteproduktiivseks (Conley, 2009).

Eesti Taimekasvatuse Instituudi (ETKI) Jõgeva Sordiaretuse osakonnas on talinisu aretuse katsepõldudel mitmel aastal uuritud aretusmaterjali ja mõnede levinud sortide agronoomilisi ja majanduslikke omadusi väiksema külvisenormi kasutamisel. Tuvastamaks erinevate genotüüpide võrsumisvõimet, oleme kasu-tanud tavapärast külvisenormi ja rõhutatult väikest külvisenormi, et taime võr-sumispotentsiaal esile tulla saaks.

Eestis on viljakasvatajad proovinud ka tavapärasemast laiema reavahega külvi. Kuid vähe on uuritud sellise tehnoloogia puhul kasutatavaid külvisenorme ja kuidas need mõjutavad saaki ning kvaliteeti.

Metoodika ja katsematerjal

ETKI Jõgeva Sordiaretuse osakonna talinisu külvisenormi katses olid nor-mid 400 idanevat tera ruutmeetrile (KN 400) ja 250 idanevat tera ruutmeetrile (KN 250). Külviridade vahelaius oli 12,5 cm. Saagiandmete, 1000 tera massi, peentera protsendi (2,2 mm sõela alune) ja proteiinisisalduse võrdluse aluseks on erinevatel aastatel (2015–2018) KN 400 ja KN 250 katses olnud kõikide sor-tide ja aretiste keskmine väärtus. Katsed olid erinevatel aastatel 5–9 ruutmeetris-tel lappidel ja 3–4 korduses. Saagiandmed on sorteeritud viljast ja arvutatud 14% niiskusesisaldusele. Produktiivvõrsete arv leiti katselappide igast kordusest juhuslikult võetud 10 taime analüüsi ja mõõtmiste kaudu. 2014., 2015., 2016. a oli külviaeg 8–12 september. 2017. a sai pidevate vihma sadude tõttu katsed külvata alles 23. septembril. Kõigil aastatel kasutati künnipõhist maaharimist. Külvieelse põhiväetamisega anti lämmastikku N 21 kg ha-1. Kevadine väetis anti kahel korral pealtväetamisega N 80–87 kg ha-1 + N 40–50 kg ha-1.

56

Agronoomia 2019

Katseaastate ilmastik. 2014/2015 a talvekahjustust ei olnud, kevad oli niiske ja jahe – toimus aktiivne võrsumine ja jahedad ilmad lasksid taimedel aeglaselt areneda ning lõid eeldused suureks saagiks. 2015/2016 a esines talvekahjustusi, kevadine võrsumisperiood oli põuane. Ilmastikutingimused kevadist võrsu-mist ei soosinud, kuid talvekahjustusest välja tulevad taimed hakkasid võrsuma hiljem ning moodustus rohkelt hilisvõrseid, mis koristusperioodiks ei valminud. 2016/2017 a talvekahjustusi ei esinenud, hea võrsumine oli nii sügisel kui ka kevadel. Jahe kevad 2017. a soodustas taimede vegetatiivset kasvu. 2017/2018 a külv oli eriti hiline – 23. septembril. Muld oli väga märg. Sügisel ei saanud taimed korralikult võrsuda. 2018. a aprillis olid talinisul suhteliselt head võr-sumise võimalused, kuid maikuu oli kuiv ja kuum. Peaalgete loomise ja terade täitumise periood oli kuiv ning kuum.

2015. ja 2018. a olid vastandlike ilmastiku oludega ja seepärast on artik-lis neil aastail saadud andmeid detailsemalt analüüsitud. 2015. aastal analüüsiti kolmeteistkümne ja 2018. a kaheteistkümne sordi ja aretise saaki ning produk-tiivvõrsete arvu taimel. 2016. ja 2017. aasta tulemusi artiklis sortide kaupa ei analüüsita, esitatakse kõikide sortide ja aretiste keskmised andmed.

Tulemused ja arutelu

Saak. 2015. aastal oli KN 400 puhul genotüüpide keskmine saak 10,6 t ha-1 ja KN 250 puhul 10,2 t ha-1 (tabel 1). Seega moodustas vähendatud külvisenormi puhul keskmine saak 96% täiskülvisenormi saagist. Joonisel 1 on näha, et mõne genotüübi puhul ületas KN 250 variandi saak KN 400 saaki.

Joonisel 1 on toodud ka saagi vähenemine KN 250 variandis võrreldes saa-giga KN 400 variandis. Teistest veidi rohkem vähenes sordi ‘Kallas’ saak (8%). Kolmel põhivõrdluse aretisel oli aga saak KN 250 variandis kas võrdne või suu-rem kui KN 400 variandis. 2017. a, mil olid soodsad tingimused talinisu saagi ku-junemiseks, oli vähendatud külvisenormi saak tavanormist isegi suurem – 105%.

Külvisenorm 2015 2016 2017 2018 Keskmine Saak, t ha-1 KN 250 10,2 3,8 9,1 3,4 6,6 KN 400 10,6 6,1 8,7 5,6 7,8 Produktiiv- KN 250 3,4 2,2 3,9 2,6 3,0 võrsed KN 400 2,3 1,7 2,8 2,6 2,3 1000 tera KN 250 48,1 43,9 43,3 47,8 45,8 mass, g KN 400 47,3 44,9 41,6 46,2 45,0 Proteiini KN 250 12,3 15,4 12,5 13,2 13,4 sisaldus, % KN 400 11,1 14,8 11,8 12,4 12,5 Peentera, % KN 250 6,6 14,5 3,0 8,1 8,1 KN 400 4,5 9,9 1,0 8,3 5,9

Tabel 1. Katses olnud genotüüpide keskmised andmed erinevate külvisenor-mide kasutamisel ETKI Jõgeva katses 2015.–2018. a

57

Taimekasvatus

2016. a moodustas vähendatud külvisenormiga külvatud sortide keskmine saak 62% ja 2018. aastal 61% täiskülvisenormi saagi tasemest. Eelnimetatud aastate ühiseks omaduseks oli kasvuperioodi alguses esinenud põud ja 2018. a eripäraks oli katse liiga hiline külviaeg – 23. septembril 2017. Normaalne talinisu külviaeg oleks Eesti tingimustes septembri esimesed kümme päeva. Hiljaks jääva talinisu külvi puhul ei ole väiksem külvisenorm soovitatud. Kuna hilisele ja ebasoodsale külviajale järgnes kevadel erakordselt põuane kasvuperiood, siis oligi 2018. a KN 250 puhul saagikus oluliselt väiksem kui KN 400 puhul – genotüüpide kesk-mine saagikus vastavalt 3,4 ja 5,6 t ha-1. Sortidest oli KN 400 puhul parima saagiga ‘Kallas’, ‘Edvins’, ‘Ada’ ja ‘Skagen’ (joonis 2). Külvisenormi vähendamisele reageerisid sordid saagi vähenemisega erinevalt. Kõige roh kem vähenes saak 2018. a KN 250 puhul sordil ‘Fredis’ – 65%. Kõige vähem reageeris külvise-normi vähendamisele perspektiivne aretis 154.6.1.5 – 21%, laiemalt levi nud sor-tidest ‘Skagen’ – 29%. Teiste genotüüpide saagid vähenesid vahemikus 28–45%. Nelja aasta keskmisena moodustas vähendatud külvisenorm KN 250 soovitus-likust KN 400 tasemest 85%. Kui aastate lõikes tulemusi analüüsides on näha, et heade ilmastikutingimustega kõrge saagi aastatel annab vähendatud külvisenorm tavapärase külvisenormiga KN 400 võrdse või isegi suurema saagi, siis kehve-mate kasvuoludega aastatel jääb saak siiski palju väiksemaks.

ETKI-s korraldati 2015. ja 2016. a ka teine talinisu katse erinevate külvise-normide (200–600 idanevat tera ruutmeetril) ning reavahedega (12,5–37,5 cm) (Koppel, 2017), edaspidi nimetatud “reavahe katse”. Selle katse tulemuste põhjal

Joonis 1. 2015. a saak (kg ha-1) erinevate külvisenormide (KN 250 ja KN 400) puhul ja saagi vähenemine väiksema külvisenormi kasutamisel. – piirdiferents

-6,0

-4,0

-2,0

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

150.

4

Kal

las

147.

4

150.

1

Rus

ke

154.

2.2

154.

6.1

154.

6.2

154.

5.1

68.5

Ada

80.5

.2

109.

2

saag

i väh

enem

ine

väik

sem

a kü

lvis

enor

mi p

uhul

, %

KN 250 KN400 saagi vähenemine

Saak

kg

ha-1

58

Agronoomia 2019

jäi põuasel 2016. a vähendatud külvisenormi saak oluliselt väiksemaks kui tihe-dama külvi puhul. Saagid varieerusid vahemikus 1,6–5,6 t ha-1. Heade kasvu-oludega 2015. a oli küll kõige kõrgem saak KN 600 puhul reavahel 12,5 cm (7,7 t ha-1), kuid erinevate reavahede ja külvisenormide saagi andmed varieerusid maksimaalsest tulemusest 1 t ha-1 või väiksemas ulatuses (saagid erinevate variantide puhul vahemikus 6,8–7,5 t ha-1).

Produktiivvõrsed. Tabelis 1 on esitatud 2015–2018. a katses olnud geno-tüüpide keskmine produktiivvõrsete arv taime kohta KN 250 ja KN 400 puhul. Nelja aasta keskmisena oli KN 400 puhul talinisul 2,3 ja KN 250 puhul 3,0 produk-tiivvõrset taime kohta. Kuid hea saagitasemega aastatel, mil oli ka hea võrsumine (2015 ja 2017), oli KN 250 puhul 1,1 produktiivvõrset taime kohta roh kem kui KN 400 puhul. 2016. a oli hõredama külvi puhul taimel 0,5 produktiiv võrset taime kohta rohkem. 2018. a oli võrsete arv mõlemas variandis sarnane. Hõredama külvi võrsumispotentsiaali realiseerumata jäämise põhjuseks olid liiga lühike ja ebasobiv võrsumisaeg 2017. a külvi järgselt (hiline külv ja üliniiske muld) ning taimede liiga kiire areng kevadel.

2015. a võrreldi nelja sordi produktiivvõrsete arvu. KN 400 variandis oli kõige rohkem produktiivvõrseid sordil ‘Kallas’ (3,7) ja kõige vähem sordil ‘Ruske’ (1,3) (joonis 3). Vähendatud külvisenormis võrsusid aga kõik sordid sel aastal väga hästi – kolmel sordil neljast oli produktiivvõrsete arv taime kohta 3,5 või roh kem. Perspektiivne aretis 154.6.1.5 oli küll hea võrsumisega KN 400 variandis, kuid KN 250 puhul võrsumine nii palju kui teistel sortidel ei suu-renenud. Kuigi produktiivvõrsumine suurenes hõredama külvi puhul, siis saagi suurenemist see 2015. a kaasa ei toonud ühelgi analüüsis kasutatud genotüübil. Saak vähenes hõredama külvi puhul 3,7–7,7%.

010203040506070

10002000300040005000600070008000

Kal

las

Edvi

ns

Ada

Skag

en

400.

1.4

Fred

is

Don

skay

a Po

lik

398.

1.1

154.

6.1.

5

Rus

ke

388.

3.4

383.

1.5

Saag

i väh

enem

ine

väik

sem

a kü

lvis

enor

mi p

uhul

, %

,g

N 250 KN 400 saagi vähenemine

Joonis 2. 2018. a saak (kg ha-1) erinevate külvisenormide (KN 250 ja KN 400) puhul ja saagi vähenemine väiksema külvisenormi kasutamisel. – piirdiferents

Saak

kg

ha-1

59

Taimekasvatus

2018. a oli KN 400 variandis parem võrsumine sortidel ‘Fredis’ ja ‘Ada’ (2,1 produktiivvõrset) (joonis 4). KN 250 variandis oli parem võrsumine sortidel ‘Ruske’, ‘Ada’ ja ‘Fredis’. Perspektiivne aretis 154.6.1.5 võrsus sarnaselt 2015. aastaga väiksema külvisenormi puhul teistest sortidest vähem. Kuigi ‘Fredis’, ‘Ada’ ja Ruske’ võrsusid 2018. a teistest sortidest rohkem KN 250 variandis, oli neil võrreldes sordiga ‘Edvins’ ja aretise 154.6.1.5 saagiga suurem saagilangus väiksema külvisenormi variandis. Siit saab järeldada, et hea võrsumisvõime väik-sema külvisenormi puhul ei pruugi kompenseerida teistest saagistruktuuri ele-mentidest (pea pikkus ja tihedus, tera suurus jms) põhjustatud väiksemat saaki.

1000 tera mass. Kolmel aastal neljast oli sortide keskmisena tera suurem KN 250 puhul, suurim oli tera suuruse vahe 2017. a (1,7 g). 2016. a oli mõle-mas variandis genotüüpide keskmine tera suurus sarnane. Laia reavahe katse and metel 2015. a külvirea laiusel ja külvisenormil tera suurusele mõju ei olnud, 2016. a oli hõredama külvi korral 1000 tera mass väiksem (Koppel, 2017).

Peentera protsent. Väiksema külvisenormi puhul oli kolmel aastal nel-jast peentera osakaal saagis suurem. Eriti suur oli vahe 2016. a, mil kevad oli põuane ning hilisemad vihmad soodustasid nisul kõrvalvõrsete teket, mis jäid kas peenikese teraga või ei jõudnud koristusajaks valmida. M. Koppeli (2017) andmetel oli laiema reavahega külvi puhul peentera osakaal 2015. a väiksem, kuid 2016. a oli tulemus vastupidine.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

Ruske 154.6.1 Ada Kallas KESKM.

võrs

ete

arv

taim

e ko

hta

produktiivvõrsed KN250 produktiivvõrsed KN400

Joonis 3. Produktiivvõrsete arv taime kohta 2015. a

60

Agronoomia 2019

Proteiini sisaldus oli kõigil aastatel suurem KN 250 variandis. Nelja aasta keskmisena oli proteiinisisaldus KN 250 variandis 13,4% ja KN 400 variandis 12,5%. Eriti suur oli vahe suure saagi moodustamiseks väga heal 2015. aastal, mil KN 250 puhul oli proteiinisisaldus 1,2 protsendiühikut suurem. Teistel aastatel jäi suurenemine vahemikku 0,6–0,8 protsendiühikut. Proteiinisisalduse suure-nemist hõredamas külvis täheldati ka laia reavahe katses.

Kokkuvõte

Taimede arenguks soodsatel ja kõrge saagitasemega aastatel võrsus talinisu väiksema külvisenormiga variantides väga hästi ning ka saagi tasemed olid erine-vates külvisenormi variantides sarnased. Põuasel aastal või liiga hilise külvi korral moodustas väiksema külvisnormiga külvatud variant keskmiselt 59% täiskülvise-normiga variandi saagist. Sortide võrsumisvõime oli erinev, kuid hea võrsumis-võimega sortidel ei pruukinud olla väga hea saak. Suur saak võib tuleneda teistest saagistruktuuri elementidest, näiteks pea pikkusest, pea tihe dusest, pähikute ja terade arvust peas ning terade massist. Katsete saagi analüüsist järeldub, et Eesti tingimustes ei ole väikeste külvisenormide kasutamine alati mõttekas, kuna

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Ruske Ada Fredis 154.6.1.5 Edvins

prod

uktii

vvõr

sete

arv

tai

me

koht

a

produktiivvõrsed KN250 produktiivvõrsed KN400Joonis 4. Produktiivvõrsete arv taime kohta 2018. a

61

Taimekasvatus

võrsumisvõime ja saagikus sõltub väga palju kasvuaasta ilmastikust. Kindlasti tuleks külvisenormi suurendada optimaalsest ajast (talinisu puhul septembri esimene pool) hilisema külvi puhul.

Kasutatud kirjandusAnnuk, T. 2017. Põlluinfo 2017. Nädal 36. https://scandagra.ee/polluinfo-2017/nadal-36/ (07.01.2019)Baltic Agro. Taliteravilja seemned. http://balticagro.ee/seemned/taliteravili (07.01.2019)Conley, S.P. 2009. Understanding Wheat Growth and Development. http://coolbean.

info/pdf/small_grains/early_season/Understanding_Wheat_Growth_and_Develop-ment.pdf (05.01.2019)

Koppel, M. 2017. Talinisu laia reavahega kasvatamise kogemused. Ettekanne konve-rentsil „Taimekasvatus 2017”

http://taim.etki.ee/taim/public/pdf/Ettekanded/29.03.M.Koppel.pdf (05.01.2019)PM03 Põllukultuuride kasvupind. http//stat.ee (13.01.2019)PM041 Põllukultuuride saagikus. http//stat.ee (13.01.2019)Reimets, E. 1986. Tera ja kaunviljad. – Taimekasvatus. (koost.) E. Reimets. Tallinn,

lk. 20–144. Tääger, A. 1964. Kõrreliste teraviljade kasvamine ja arenemine. – Taimekasvatus.

(koost.) A. Tääger. Tallinn, lk. 54–62. Viil, P. 2008. Talikultuuride agrotehnikast. – Maaleht. 15.05.2008 http://maaleht.

delfi .ee/news/maamajandus/uudised/talikultuuride-agrotehnikast?id=23960529) (07.01.2019)

62

Agronoomia 2019

TALIRUKKI JA KAERA SORTIDE SEGUKÜLVID

I. Tupits, I. TammEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Tupits, I., Tamm, I. 2019. Winter rye and oat variety mixture stands. – Agronomy 2019.

Winter rye and oat grow well in areas with low soil fertility; they possess a longer stem and wider leaves, which force weeds down, while the deep root system allows them to draw nutrients and water from the deeper soil layers. Both cereals provide good yields even at moderate tem-peratures. Modern widespread agricultural practices favour cereal production in pure stands, however more recently popularisation of variety mixtures has started with the aim of avoiding yield and quality drops when growing food and feed crop on less fertile soils or under unstable climatic conditions. The comparison test of varieties and variety mixtures of winter rye and oat was the fi rst of its kind in Estonia and was carried out on the test fi elds of the Estonian Crop Research Institute. The winter rye tests compared the yield and crop quality of the Estonian variety Elvi, the Polish variety Dankowskie Amber, the Austrian variety Schlägler, and a mixture of the aforemen-tioned varieties. To the oat tests the Estonian variety Kalle, the Czech varieties Atego and Korok, and a mixture of the varieties were included. The tests encompassed three fertilization schemes: unfertilised control plot (N0), 50 kg nitrogen per hectare (N50), and the highest background (N100) – 100 kg N ha-1. The yield and yield quality of both cereals formed in the course of the vegetation period and were dependent on the variety, availability and accessibility of nutrients under the weather conditions of the growth period. The average yield of pure winter rye stands remained below the yield of the mixed variety stand. In the case of oat, the mixed stand also exceeded the average yield of the pure stand. Average hectolitre weight and thousand-kernel weight of the three pure stands equalled the relevant values of the mixed stand.

Keywords: winter rye, oat, variety mixture stand, quality

Sissejuhatus

Kaera ja rukist kasvatatakse maailmas võrreldes nisu või odraga margi-naalsetes kogustes (www.millermagazine.com). Talirukis ja kaer kasvavad hästi madalama mullaviljakusega aladel. Teiste teraviljadega võrreldes on neil pikem kõrs ja laiad lehed, mis suruvad umbrohud alarindesse ning sügavamale tungiv juurestik võimaldab toitaineid ja vett kätte saada alumistest mullakihtidest. Mõlemad kultuurid on saagikad ka mõõdukamates temperatuuritingimustes (Bus-huk, 1976; Forsberg ja Reeves, 1995). Talirukis sisaldab inimestele ja loomadele kergesti omastatavaid kõrge väärtusega kiudained ja antioksüdante, liitsuhkruid, proteiini, vitamiine ja mineraale (Weipert, 1995; Åman jt, 2010; Dvořakova jt, 2012), seetõttu on rukkijahu toodete tarbimine tervislik (Brümmer, 2006).

Kaer sisaldab inimorganismile hästi omastatavaid vitamiine, mineraale, proteiini, tärklist ja β-glükaani. Kaera populaarsus toiduviljana on tingitud tema terade proteiini ja rasva kõrgest kvaliteedist ning lahustuvate kiudainete sisaldu-sest (Ranhotra ja Gelroth, 1995). Viimased alandavad vere kolesteroolisisaldust,

63

Taimekasvatus

aitavad reguleerida vere suhkrusisaldust, soodustavad kehamassi ja ainevahetuse normaliseerumist (Geiger ja Ink, 1996; Peterson, 2004). Peale selle sisaldab kaer olulisel hulgal erinevaid mineraale, nagu fosfor, tsink, magneesium, raud, vask ja vitamiine B1 (tiamiin), B3 (niatsiin), B9 (foolhape) (Welch, 1995).

Kaasajal levinud põllumajandustava soodustab teraviljade kasvatamist puhaskultuurina. Siiski on hakatud propageerima ka sortide segusid, vältimaks saagikadusid ja kvaliteedi langust vähem viljakatel muldadel või ebastabiilsetes kliimatingimustes toidu- ja söödavilja kasvatamisel (Ločmele jt, 2016). Paljude teadlaste uurimuste kohaselt soodustab bioloogiline mitmekesisus põllukultuuride saagi ja saagi kvaliteedi stabiilsust (Tracy ja Sanderson, 2004; Frankow-Lind-berg jt, 2009). Teraviljasortide segus kasvatamise tulemusena saagikus stabili-seerus, sest taimehaiguste levik pidurdus ja toitainete kasutamine paranes (New-ton ja Swanston, 1999; Finckh jt, 2000). Teraviljasortide segude mõiste võeti kasutusele eelmise sajandi kaheksakümnendate aastate keskpaiku (Wolfe, 1985). Sortidel, millest segud moodustatakse, peavad olema head agronoomilised omadused, erinev vastupanuvõime taimehaigustele ja -kahjuritele ning loodus-likele eripäradele (Finckh jt, 2000; Mundt, 2002).

Teravilja erinevatest sortidest moodustatud segudega läbiviidud katsed tõestasid, et segude saagid olid stabiilsemad kui puhaskülvidel ning tunduvalt vähenes pestitsiidide kasutamise vajadus (Smithson ja Lenne´, 1996). Segu-külvide saak ületas paljude katseandmete põhjal puhaskülvide keskmisi saake (Finckh jt, 2000; Newton ja Guy, 2009). Sortide segude eelis puhaskülvide ees ilmnes, kui sordid olid erinevad ja nende omadused täiendasid üksteist (Schöb jt, 2015).

Talirukki ja kaera sortide ja sortide segude võrdluskatse oli Eestis esma-kordne ja rajati Eesti Taimekasvatuse Instituudi katsepõldudele. Katse oli osa 2013–2018 aastatel Euroopa Liidu 7. raamprogrammist rahastatavast rahvus-vahelisest projektist, mille lühipealkiri oli “Tervislikud vähemlevinud teraviljad” (“Healthy minor cereals”).

Materjal ja metoodika

Talirukki ja kaera sortide ja sortide segu ning väetamise katse viidi läbi aastatel 2015/2016 ja 2016/2017. Sortide valikul katsetesse lähtuti põhimõttest, et nende agronoomilised omadused ja haiguskindlus oleks erinevad. Talirukki ja kaera sortide segude moodustamisel lähtuti sortide tuhande tera massist ja külvisenormist. Talirukki katse külvati 2015. ja 2016. aasta septembri esimestel päevadel. Võrreldi Eesti sordi ‘Elvi’, Poola sordi ‘Dankowskie Amber’, Austria sordi ‘Schlägler’ ning nimetatud sortide baasil koostatud segu saagikust, mahu-massi (MM) ja 1000 tera massi (TTM). Kaera katsed külvati 2016. ja 2017. aasta kevadel. Katsesse külvati Eesti sort ‘Kalle’, Tšehhi sordid ‘Atego’ ja ‘Korok’ ning nimetatud sortide segu. Mõlema kultuuri katses oli neli kordust ja katselapi

64

Agronoomia 2019

suurus 10 m2 ning ruutmeetrile külvati 500 idanevat tera. Sordid paiknesid katses randomiseeritult. Katses oli kolm väetusvarianti: väetamata ehk kontroll (N0), 50 kg lämmastikku hektarile (N50) ja kõrgeim foon ehk 100 kg N ha-1 (N100). Taimehaigusi ja -kahjureid ei tõrjutud.

Katseala mulda analüüsiti Põllumajandusuuringute Keskuse laboratooriu-mis. Analüüside järgi oli saviliivmulla pHKCl 6,0, P 152 mg kg-1 ja K 212 mg kg-1 ning N 0,14%. Teisi elemente oli mullas järgmiselt: Ca 1617 mg kg-1, Mg 77 mg kg-1, Cu 1,1 mg kg-1, Mn 116 mg kg-1, B 0,73 mg kg-1. Mulla analüüsimiseks kasutati järgmisi meetodeid: pH – ISO 10390 (International Standard, 2005); P, K, Ca, Mg, Cu, Mn – Mehlich III (Mehlich, 1984); B – Berger&Truorg method (Berger ja Truorg, 1939); N – ISO 11261 (International Standard, 1995).

Talirukki külvi eel 2015. a väetati katsepõldu põhiväetisega N7 P12 K25 300 kg ha-1, 2016. a N9 P12 K25 250 kg ha-1. Mõlema katseaasta külvide eelvili oli põldhernes, mille mass purustati ja künti mulda kolm nädalat enne talirukki külvi. Katseaastate sügisel tõrjuti umbrohtusid preparaadiga Boxer 800EC kulu normiga 2,5 l ha-1 + 200 l vett esimesel aastal ja järgmisel aastal preparaadiga Komplet kulunormiga 0,5 l ha-1 + 200 l vett. 2016. a kevadel tõrjuti täiendavalt umb-rohtu preparaadiga Atlantis kulunormiga 0,9 l ha-1 + 200 l vett. 2017. a kevadel katsepõld täiendavat umbrohutõrjet ei vajanud. Talirukist väetati ammoonium-lämmastikuga kevadel pärast vegetatsiooniperioodi algust.

Kaera katselappe väetati nii 2016. kui ka 2017. a külvi eel kompleksväetisega N70 P20 K37 S12 elementidena. 2016. a katsepõllu eelvili oli talirüps ja 2017. a kar-tul. Umbrohtusid tõrjuti esimesel aastal preparaadiga Ariane S kulunormiga 2 l ha-1 + 200 l vett ja järgmisel aastal preparaatide seguga Granstar Premia kulu-normiga 20 g ha-1 + Primus 80 ml ha-1 + 200 l vett.

Katsed koristati lapi kaupa, kuivatati ja sorteerimise järel saagid kaaluti ning tulemused arvutati ümber 14% niiskusesisaldusele. Mahumassi ja tuhande tera massi määramiseks võeti igast saagikotist proovid. Katseandmed analüüsiti sta-tistikaprogrammi Agrobase (AgrobaseTM 20, 1999) abil. Saagiandmete piirdife-rentsid arvutati 95% (PD0,05) tõenäosuse juures.

Talirukki 2015. a sügise kasvuperiood oli paljude aastate keskmisele (PAK) lähedase efektiivse soojuse (250 kraadi) ja 50 mm väiksema sademete hulgaga (PAK 189 mm). 2016. a jaanuaris ilm külmenes ja katsepõllud olid kevadeni lumeta. 2016. a sügis oli keskmisest soojem ja sademetevaene ning ka 2017. a talv oli keskmisest soojem.

2016. ja 2017. a maikuud olid erakordselt sademetevaesed. 2016. a juunist koristuse lõpuni sadas keskmisest kaks korda rohkem. 2017. a terade moodus-tumise ja küpsemise perioodil sadas vihma keskmiselt. 2016. a vegetatsiooni-periood oli normist soojem, 2017. a suvekuud keskmisest madalama tempera-tuuriga.

65

Taimekasvatus

Tulemused ja arutelu

Talirukki katse 2017. a keskmised saagid ületasid 2016. a näitajaid 2998 kg ha-1 võrra (R2 = 0,82; p < 0,001). 2016. a vegetatsiooniperioodi rohkete sademete ja äikesetormide mõjul lamandusid variandis N100 sordid ja sortide segu ning N50 puhul esines lamandumist osaliselt.

Talirukki sortide ‘Elvi’ ja ‘Dankowskie Amber’ ning sortide segu kahe aasta keskmine saagitase oli kõrge, sordi ‘Schlägler’ saagikus keskmine (joonis 1). Puhaskülvide keskmine saak oli 351 kg ha-1 võrra väiksem kui segukülvi saak. N0 variandis olid ‘Elvi’ ja ‘Dankowskie Amber’ ning sortide segu saagid võrdsed. N50 variandis oli statistiliselt usutavalt suurim saak sordil ‘Dankowskie Amber’, ‘Elvi’ ja sortide segu saagid olid võrdsed. Variandis N100 sordi ‘Dankowskie Amber’ saak võrreldes variandiga N50 ei suurenenud, ‘Elvi’ ja sortide segu saagid olid väiksemad võrreldes N50 variandiga. Sordi ‘Schlägler’ saak erines statistiliselt usutavalt nii teiste sortide kui ka sortide segu saakidest ning kont-rollvariandi ja väetatud variantide saagitasemete vahel usutavus puudus. Sordi ‘Schlägler’ taimed olid pikemad kui teistel sortidel ja katselapid lamandusid mõlemal katseaastal.

Joonis 1. Talirukki sortide ja sortide segu kahe katseaasta (2015/2016, 2016/2017) keskmine saak (kg ha-1) kontrollvariandis (N0) ja väetusvariantides (N50, N100) (PD0,05)

Kaera sortide saagid olid 2017. a samuti suuremad kui 2016. a, vahe 1876 kg ha-1 (R2 = 0,92; p < 0,001). Segukülv ületas kolme puhaskülvi sordi keskmist saaki 76 kg ha-1. Väetisekoguse suurenedes kaera saagikus tõusis, oluline saagi-taseme tõus oli väetamata ja N50 variantide vahel, sealjuures väetisekoguse suurenemine 100 kg ha-1 olulist saagilisa kaasa ei toonud (joonis 2). Kaera sortide ja sortide segu suurimad saagid olid variandis N100, statistiliselt usutavalt ületas

66

Agronoomia 2019

teiste sortide ja sortide segu saake sort ‘Atego’, mille saagitase oli üle 6000 kg ha-1. Variandis N50 sortide ja sortide segu saagid usutavalt ei erinenud. Usutavalt ületasid variandis N100 variandi N50 saake sort ‘Atego’ ja sortide segu. Väeta-mata variandi saagid jäid väiksemaks kui 4000 kg ha-1.

Joonis 2. Kaera sortide ja sortide segu kahe katseaasta (2016, 2017) keskmine saak (kg ha-1) kontrollvariandis (N0) ja väetusvariantides (N50, N100) (PD0,05)

Mõlema kultuuri mahumass (MM) oli taimekasvuks soodsamal 2017. a sta-tistiliselt usutavalt suurem kui 2016. a. Puhaskülvide keskmine MM ja segu külvi MM-id olid võrdsed. Talirukki variantide keskmine MM oli 2017. a 753 ja 2016. a 715 g l-1 (R2 = 0,77; p < 0,001) ning kaeral vastavalt 536 ja 509 g l-1 (R2 = 0,76; p < 0,001).

Mahumass on sordiomane tunnus, mida mõjutavad mulla toitainetesisaldus, toitainete ja vee omastatavus erinevates arengufaasides ning vegetatsiooni-perioodi ilmastikutingimused (Hansen jt, 2004).

Tartu Mill (www.tartumill.ee) esitab varutava talirukki kvaliteedinõudes MM suuruseks 720 g l-1. Katses oli talirukki sortidest suurim keskmine MM sor-dil ‘Dankowskie Amber’ (746 g l-1), järgnes ‘Elvi’ (740 g l-1) ja sortide segu (739 g l-1). Usutavalt väikseim MM oli sordil ‘Schlägler’ (711 g l-1). Suurim MM oli nii sortidel kui ka sortide segul väetamata variandis ning väetisekoguse suurenedes MM vähenes kõigil katseliikmetel, väikseim MM oli variandis N100. Struktuurianalüüs tuvastas, et väetatud katselappide taimedel oli rohkem võrseid, sealhulgas hilisvõrseid, mille terad koristuse ajaks ei valminud ja olid põhivõr-sete teradest peenemad.

Kaera kokkuostjad eelistavad viljapartiid mahumassiga vähemalt 500 g l-1 (www.tartumill.ee). Kaera MM suurust mõjutavad kasvuaegsed ebasoodsad tingimused, põud või lamandumine. Niiskemal ja jahedamal aastal kasvanud

67

Taimekasvatus

kaera mahumass on suurem (Brower ja Flood, 1995). Katses oli kaera sortidest statistiliselt usutavalt suurim MM sordil ‘Kalle’ (539 g l-1), järgnesid sort ‘Korok’ (520 g l-1) ja sortide segu (521 g l-1) ning ‘Atego’ (507 g l-1). Kaera katses oli suurim MM kolmel sordil variandis N50, sortide segul kontrollvariandis. Varian-tide vahel statistiliselt usutavaid vahesid ei olnud.

Tuhande tera mass on sordiomane näitaja, mida mõjutavad agrotehnilised võtted ja ilmastikutingimused (Hansen jt, 2004). Samuti sõltub TTM lehestiku fotosünteesist terade valmimise ajal (Tupits ja Sooväli, 2010).

Talirukki keskmine TTM oli 2016. a (28,8 g) statistiliselt usutavalt väiksem kui 2017. a (35,7 g) (R2 = 0,83; p < 0,001). Sortide ja sortide segu TTM olid kahe katseaasta keskmisena suured (> 28 g) kuni väga suured (> 32 g). Suurim TTM oli sordil ‘Dankowskie Amber’ (33,9 g), järgnes sortide segu (33,1 g), ‘Elvi’ (32,0 g) ja ‘Schlägler’ (30,0 g). Sarnaselt MM-iga oli ka TTM suurim kontrollvariandis ning vähenes väetisekoguse kasvades statistiliselt usutavalt sortidel ja sortide segul. Väetatud variantide terade hulgas oli palju hilisvõrsete valmimata teri.

Kaera TTM mõjutab kasvuaasta ilmastik, väetusfoon ja sort (Brower ja Flood, 1995). Kaera keskmine TTM oli 2016. a (37,6 g) statistiliselt usutavalt väiksem kui 2017. a (42,7 g) (R2 = 0,92; p < 0,001). Usutavalt suurim kahe katse-aasta TTM oli sordil ‘Kalle’ (42,2 g), järgnes ‘Korok’ (40,5 g), sortide segu (39,5 g) ja ‘Atego’ (38,5 g). Võrreldes kontrollvariandiga suurendas väetamine TTM-i ainult sordil ‘Korok’ variandis N 50. Struktuurianalüüsist ilmnes, et väetamise tulemusena suurenes sordil ‘Atego’ võrreldes teiste sortide ja sortide seguga usutavalt võrsete arv ja vähenes terade arv pöörises.

Faktoriaalne analüüs näitas, et talirukki saagi, MM ja TTM suurust mõjutasid katseaastate ilmastikutingimused vastavalt 58, 56 ja 75% ulatuses. Sort mõjutas saaki 32%, MM-i 27% ja TTM-i 11% ulatuses. Väetusnormi ja väetise ning sordi koosmõju oli saagile 9%, MM-le 17% ja TTM-le 14%. Kaera puhul mõjutas saaki ja saagi kvaliteeti vegetatsiooniperioodide ilmastik 45–75% ulatuses. Väe-tusnorm ja väetise ning sordi koosmõju oli saagi puhul 54%, MM puhul 4% ja TTM-le 1%. Sordist sõltus saak 1%, MM 40% ja TTM 24%.

Kokkuvõte

Teraviljade saak ja saagi kvaliteet formeerus vegetatsiooniperioodi jooksul ja sõltus sordist, toitainete olemasolust ja kättesaadavusest ning kasvuaja ilmas-tikutingimustest. Mõlema kultuuri segukülvide keskmised saagid ületasid puhaskül-vide keskmisi saake. Mahumassid ja tuhande tera massid olid puhaskülvide keskmisena võrdsed segukülvide näitajatega. Tarbevilja kasvatajatele soovituste andmiseks peab edaspidi uurima nii talirukki kui ka kaera erinevatest sortidest koostatud segude saagikust ja saagi kvaliteeti.

68

Agronoomia 2019

Tänuavaldused

Uurimistööd toetas Euroopa Liidu 7. RP projekt „Healthy minor cereals” (grant nr. FP7-613609). Autorid tänavad ka ETKI talirukki ja kaera aretusrüh-made agronoome ja katsetehnikuid kiire ja täpse tehnilise töö eest.

Kasutatud kirjandusAgrobaseTM 20. 1999. The Software Solution for Plant Breeders. – Addendum and

Instructional Guide. Winnipeg, Manitoba, 95 p.Åman, P., Andersson, A.A.M., Rahka, A., Andersson, R. 2010. Rye, a Healthy Cereal

full of Dietary Fiber. – Cereal Food World. Vol. 55. NO 5, pp. 231–234. https://www.researchgate.net/publication/283838505 (22.11.2018)Berger, K.C., Truog, E. 1939. Boron determination in soils and plants. – Industrial and

Engineering Chemistry, Analytical Edition 11, pp. 540–545.Brouwer, J.B., Flood, R.G. 1995. Aspects of oat physiology. – The oat crop. Production

and Utilization. (ed) R.W. Welch. Chapman & Hall, pp. 178–222.Brümmer, J.M. 2006. Rye fl our. – Future of fl our – a compendium of fl our improvement.

(eds) L. Popper, W. Schäfer, W. Freund. Germany, pp. 179–192.Bushuk, W. 1976. Rye: Production, Chemistry and Technology. St. Paul, Minnesota,

pp. 1–11.Dvořakova, P., Burešova, I., Kračmar, S., Hvalikova, R. 2012. Effect of Hagberg Falling

Number on Rye Bread Quality. – Advances in Environment, Biotechnology and Biomedicine. pp. 257–260.

Finckh, M.R., Gacek, E.S., Goyeau, H., Lannou, C., Merz, U., Mundt, C.C., Munk, L., Nadziak, J., Newton, A.C., de Vallavieille-Pope, C., Wolfe, M. 2000. Cereal variety and species mixture in practice, with emphasis on disease resistance. – Agronomie 20 (2000), pp. 813–837.

Forsberg, R.A., Reeves, D.L. 1995. Agronomy of oats. – The Oat Crop. Production and Utilization. (ed) R.W. Welch. London, pp. 221–251.

Frankow-Lindberg, B.E., Brophy, C., Collins, R.P., Connolly, J. 2009. Biodiversity effects on yield and unsown species invasion in a temperate forage ecosystem. – Annals of Botany 103, pp. 913–921.

Geiger, C. J., Ink, S. L., 1996. The future of oat and barley as functional foods. – V Inter-national Oat Conference & VII International Barley Genetics Symposium. Procee-dings. Invited papers. (eds) G. Scoles, B. Rossnagel, Canada, pp. 45–49.

Hansen, H.B., Moller, B., Andersen, S.B., Jorgensen, J.R., Hansen, A. 2004. Grain charac teristics, chemical composition, and functional properties of rye (Secale cereale L.) as infl uenced by genotype and harvest year. – Journal of agricultural and food chemistry 52, pp. 2282–2291.

International Standard. 1995. ISO 11261. Soil quality – Determination of total nitrogen – Modifi ed Kjeldahl method. 4 p.

International Standard. 2005. Soil quality – Determination of pH. ISO 10390. – Interna-tional Organization for Standardization. 7 p.

69

Taimekasvatus

Ločmele, I., Legzdina, L., Gaile, Z., Kronberga, A. 2016. Cereal variety mixtures and populations for sustainable agriculture: A review. – Research for Rural Develop-ment. Vol. 1, pp. 7–14.

Mehlich, A. 1984. Mehlich 3 soil test extractant: A modifi cation of Mehlich-2 extractant. – Communications in Soil Sciences and Plant Analysis 15, pp. 1409–1416.

Mundt, C. 2002. Use of multiline cultivars and cultivar mixtures for disease manage-ment. – Annual Review of Phytopathology 40, pp. 381–410.

Newton, A.C., Swanston, J.S. 1999. Cereal variety mixture reduce inputs and improve yield and quality – why isn´t everybody growing them? – Cereal variety mixtures.

https://www.reseachgate.net/ (6.11.2018)Newton, A.C., Guy, D.C. 2009. The effects of uneven, patchy cultivar mixture on disease

control and yield in winter barley. – Field Crops Research 110(3), pp. 225–228.Peterson, D.M. 2004. Oat – a multifunctional grain. (eds) P.P. Peltonen-Sainio, M. Topi-

Hulmi. – Proceedings 7th International Oat Conference. Finland, pp 21–25.Ranhotra, G.S., Gelroth, J.A., 1995. Food uses of oat. – The Oat Crop. Production and

utilization. (ed) W. Welch. London, pp. 410–432.Schöb, C., Kerle, S., Karley, A.J., Morcollo, L., Pakeman, R.J., Newton, A.C., Brooker,

R.W. 2015. Intra-specifi c genetic and composition modify species-level diversity-productivity relationship. – New Phytologist 205, pp. 720–730.

Smithson, J.B., Lenne´, J.M. 1996. Varietal mixtures: a viable strategy for sustainable productivity in subsistence agriculture. – Annals of Applied Biology 128, pp. 127–158.

Tartu Mill AS. http://www.tartumill.ee (26.11.2018)Tracy B.F., Sanderson M.A. 2004. Productivity and stability relationships in mowed pas-

ture communitis of varying species composition. Crop Science 44, pp. 2180–2186.Tupits, I., Sooväli, P. 2010. The occurrence and severity of rust diseases of winter rye

varieties in Estonian conditions. (toim.) R. Koppel, S. Tamm, I. Tupits, A. Ingver, M. Oetjen. – Agronomy Research. Vol. 8. Special issue 3. Saku, pp. 735–742.

Weipert, D. 1995. Processing performance of rye as infl uenced by sprouting resistance and pentosan contents. – International Rye Symposium: Technology and Products. Helsinki, pp. 39–48.

Welch, R.W. 1995. Oats in human nutrition and healt. – The Oat Crop. Production and utilization. (ed) W. Welch. London, pp. 433–479.

Wolfe, M.S. 1985. The current status and prospects of multiline cultivars and variety mixtures for disease control. – Annual Review of Phytopathology 23, pp. 251–273.

World rye and oat market. 2018. http://www.millermagazine.com/english/world-rye-and-oat-market. (28.09.2018)

70

Agronoomia 2019

Ilme Tupits, Ilmar TammEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Tupits, I., Tamm, I. 2019. Use of mineral and organic fertilizers with winter rye and oat varieties. – Agronomy 2019.

Organic matter plays a key role in sustaining and improving fi eld soil fertility in the context of both modern intensive farming as well as cereal-based organic management. The Estonian Crop Research Institute carried out a comparison test involving different varieties of winter rye and oat, and four types of fertilizer – farm yard manure, bovine slurry, biogas digestate, and mineral nitrogen. The tests included three fertilization schemes: no fertilizer (the control plot), 50 kg, and 100 kg N ha-1. The winter rye test compared the yield and crop quality of the Estonian variety Elvi, the Polish variety Dankowskie Amber, and Austrian varieties Schlägler and Elias. The oat test covered the Estonian variety Kalle, the Czech varieties Atego and Korok, and the naked variety Saul.

In the case of winter rye, N50 fertilization increased the yield in comparison with the control plot. Additional increase in the nitrogen quantity triggered no credible yield increase, as the nitrogen contributed towards enhanced vegetative growth. Kernels on the added runners never reached full maturity, bringing down the overall yield. The biggest impact on rye varieties was demonstrated by mineral nitrogen and, among the organic fertilizers, biogas digestate. No credible link emerged between the fertilization scheme, type of fertilizer, and winter rye hectolitre weight or thousand-kernel weight. The yield and its quality were impacted by the weather of the test years.

Oat yields demonstrated a credible growth in conjunction with an increase in the nitrogen quantity, the husked varieties produced similar yields, and yield of the naked variety was credibly smaller. Mineral nitrogen had the biggest impact on the yield; organic fertilizers produced equal yields among the husked varieties. Oat hectolitre and thousand-kernel weights were dependent on the specifi c variety and the weather conditions during the test period.

Sissejuhatus

Kaasaja intensiivse tootmise tingimustes, aga ka mahetootmise teravilja-põhises majandamises on orgaanilisel ainel põldude mullaviljakuse säilitamisel ja tõstmisel tähtis roll (Fageria, 2012). Organilise aine allikad on orgaanilised väetised – sõnnikukompost, veiste ja sigade vedelsõnnik, biogaasi digestaat, ning haljasväetised ja vahekultuurid (Järvan jt, 2017; Järvan, 2018; Toom jt, 2017). Mineraal- ja orgaaniliste väetiste kasutamisel paraneb mullas taimedele vajalike toitainete tasakaal ning hästi arenenud taimede saagikus on suurem (Jate, 2012). Eestis korraldatud katses suurenes sõnniku kasutamisel mulla fosfori, magnee-siumi, kaaliumi ja orgaanilise süsiniku sisaldus ning teravilja saagid suurenesid (Järvan jt, 2017). Mineraal- ja orgaaniliste väetiste käitlemisviisid on erine-vad. Pikaajaliste katsete põhjal soovitas P. Viil (Viil ja Võsa, 2008) nii sõnniku pindmist segamist mullaga kui ka sügavale mulda viimist. Mineraalse lämmas-tiku ja vedelsõnniku pindmisel laotamisel võib osa lämmastikust lenduda (Viil,

TALIRUKKI JA KAERA SORTIDE VÄETAMINE MINERAAL- JA ORGAANILISTE VÄETISTEGA

71

Taimekasvatus

2012; Huijsmans jt, 2015). Biogaasi digestaadi laotamisel mullale on lämmastiku kadu võrreldes vedelsõnnikuga väiksem, taimedele kergemini omastatav diges-taat imendub kiiremini mulda (Birkmose, 2009). Mullapinnale laotatud väetistest on lämmastiku lendumine intensiivsem kõrgema õhutemperatuuri ja kuiva mulla korral (Kadaja, 2012), seetõttu soovitatakse laotamise järel sademete puudumisel mulda kasta (Birkmose, 2009).

Eesti Taimekasvatuse Instituudi (ETKI) katsete eesmärk oli võrrelda mine-raalse lämmastiku ja orgaaniliste väetiste, sõnnikukomposti, biogaasi digestaadi ja veise vedelsõnniku, erinevate lämmastikukoguste mõju talirukki ja kaera saagikusele ja saagi kvaliteedile. Katse oli osa Euroopa Liidu 7. RP projektist “Healthy minor cereals”.

Materjal ja metoodika

Talirukki ja kaera sortide väetamise katse viidi läbi aastatel 2014/2015 ja 2015/2016. Mõlema kultuuri sortide valikul katsetesse lähtuti põhimõttest, et nende agronoomilised omadused oleksid erinevad. Talirukki katse külvati 2014. ja 2015. aasta septembri esimestel päevadel. Katsesse külvati Eesti sort ‘Elvi’, Poola sort ‘Dankowskie Amber’ ning Austria sordid ‘Schlägler’ ja ‘Elias’. Kaera katse külvati 2015. ja 2016. aasta maikuu esimestel päevadel. Katsesse külvati Eesti sort ‘Kalle’, Tšehhi sordid ‘Atego’, ‘Korok’ ja ‘Saul’. Viimatinimetatud sort on paljasteraline.

Katse metoodika nägi ette nelja erineva väetiseliigi kasutamist – sõnniku-kompost (KOMP), veise vedelsõnnik (VV), biogaasi digestaat (BDIG) ja mine-raalne lämmastik (MIN). Väetusnorm arvutati ja kogused kaaluti välja vasta-valt lämmastiku sisaldusele kuivaines (KOMP N2,5%) (VV N3,7%) (BDIG N2,7%) ja (MIN N34,4%). Katses oli kolm väetusvarianti: väetamata ehk kontroll (N0), (N50) ehk 50 kg lämmastikku ning (N100) ehk 100 kg N ha-1. Mõlema kultuuri katses oli neli kordust, katselapi suurus oli 18 m2 ning külvisenorm oli taliruk-kil 400 ja kaeral 500 idanevat tera m2. Sordid paiknesid katses randomiseeritult. Sõnnikukompost laotati mõlema kultuuri puhul katselappidele enne külvi ja künti sisse. Talirukki katses laotati veise vedelsõnnik, biogaasi digestaat ja ammoo-niumnitraat katselappidele kevadel pärast taimekasvu algust. Kaera katses väetati katselappe mineraalse lämmastikuga külvieelselt, veise vedelsõnnik ja biogaasi digestaat laotati juuni algul võrsuva taimiku vahele. Taimehaigusi ja -kahjureid talirukkil ja kaeral katseperioodidel ei esinenud.

Katsed külvati mustkesale. Talirukki katses tõrjuti umbrohte preparaadiga Atlantis OD kulunormiga 0,9 l ha-1 + 200 l vett ja kaera katses esimesel aastal preparaadiga Ariane S kulunormiga 2 l ha-1 + 200 l vett ja järgmisel aastal pre-paraatide seguga Granstar Premia kulunormiga 20 g ha-1 + Primus 80 ml ha-1 + 200 l vett.

72

Agronoomia 2019

Mullaproovid võeti üle katseala kolmest sügavusest – 30, 60 ja 90 cm. Proovid analüüsiti Inglismaal Nafferton Ecological Farming Group laboratoo riumis. Künnikihi analüüsi järgi oli saviliivmulla pHKCl 6,0, P 152 mg kg-1 ja K 212 mg kg-1 ning N 0,14%. Teisi elemente oli mullas järgmiselt: Ca 1617, Mg 77, Cu 1,1, Mn 116 ja B 0,73 mg kg-1.

Talirukki 2014. ja 2015. a sügise kasvuperioodid olid paljude aastate kesk-misest (PAK 250 kraadi) soojemad ja kuivemad (PAK 189 mm). 2014/2015 aasta talv oli paljude aastate keskmisest soojem ja saduderohke. Pidev lumikate tek-kis põldudele detsembri teises pooles ja sulas lõplikult märtsi lõpuks. 2016. a jaanuaris ilm külmenes ja katsepõllud olid kevadeni lumeta. 2015. aasta vege-tatsiooniperioodil oli soojust ja sademeid sarnaselt PAK-le. 2016. a maikuu oli erakordselt sademetevaene. Juunist koristuse lõpuni sadas keskmisest kaks korda rohkem ja kuude keskmine temperatuur oli paljude aastate keskmisele lähe-dane. Talirukki väetamise ajal VV, BDIG ja MIN-ga aprilli viimases dekaadis oli õhutemperatuur mõlemal katseaastal +10 °C piires, muld niiske ja laotamise järel sadas samal päeval vihma. Kaera sortide väetamise ajal VV ja BDIG-ga oli 2015. a juuni algul ilm soe (14,6 °C) ja muld kuiv. Järgmise aasta juuni algul oli muld mais valitsenud põua tõttu väga kuiv ja õhutemperatuur alla +10 °C.

Katsed koristati lapi kaupa, kuivatati ja sorteerimise järel saagid kaaluti ning tulemused arvutati ümber 14% niiskusesisaldusele. Mahumassi ja tuhande tera massi määramiseks võeti igast saagikotist pärast sorteerimist keskmised proovid. Katseandmed analüüsiti statistikaprogrammi Agrobase (AgrobaseTM 20, 1999) abil, usalduspiirid arvutati 95% (PD0,05) tõenäosusega.

Tulemused ja arutelu

Talirukki katse 2015. a keskmised saagid ületasid 2016. a näitajaid 3230 kg ha-1 võrra (R2 = 0,54; p < 0,001). 2016. a lamandus osa sorte rohkete sademete ja äikesetormide tõttu. 2015. a oli suurim keskmine saak Poolas ja Austrias are-tatud sortidel – ‘Dankowskie Amber’ (6820 kg ha-1) ja ‘Elias’ (5400 kg ha-1). Järgmisel, talirukki kasvuks ebasoodsamal aastal, oli suurim saak Eesti sordil ‘Elvi’ (8340 kg ha-1), järgnesid ‘Elias’ (8000 kg ha-1) ja ‘Dankowskie Amber’ (7400 kg ha-1). Sordi ‘Schlägler’ keskmine saak jäi mõlemal aastal kuue tonni piiresse.

Talirukki katses oli N0 variandis suurim saak sordil ‘Dankowskie Amber’ (7950 kg ha-1), järgnesid ‘Elias’ (7400 kg ha-1), ‘Elvi’ (6920 kg ha-1) ja ‘Schlägler’ (4950 kg ha-1) (joonis 1). Variandis N50 oli samuti saagikam ‘Dankowskie Am-ber’ (9520 kg ha-1), järgnes ‘Elvi’ (8360 kg ha-1). Väetisekoguse tõus usutavalt saaki ei suurendanud, sest N100 variandis sordid lamandusid. Sordi ‘Dankowskie Amber’ saak oli N100 variandis (9020 kg ha-1), järgnesid ‘Elias’ (8820 kg ha-1), ‘Elvi’ (8600 kg ha-1) ja ‘Schlägler’ (5770 kg ha-1). Statistiliselt usutavat vahet kolme esimesena nimetatud sordi saakide vahel ei olnud.

73

Taimekasvatus

Talirukki katses olid suurimad saagid MIN variandis (joon. 2). Järgnesid BDIG ja KOMP. VV variandis oli sortide keskmine saak väikseim. Katse mak-simaalse saagi andis sort ‘Dankowskie Amber’ (9520 kg ha-1) MIN variandis, järgnes ‘Elvi’ (8740 kg ha-1). BDIG variandis oli suurim saak sordil ‘Dankowskie Amber’, järgnesid ‘Elias’ ja ‘Elvi’.

3000400050006000700080009000

1000011000

N0 N50 N100

saak

kg

ha-1

Elvi Schlägler Elias D.AmberJoonis 1. Talirukki sortide kahe katseaasta (2015, 2016) keskmine saak (kg ha-1) kont rollvariandis (N0) ja väetusvariantides (N50, N100) (PD0,05)

3000

4000500060007000

80009000

10000

11000

KOMP VV BDIG MIN

saak

kg

ha-1

Elvi Schlägler Elias D.Amber

Joonis 2. Talirukki sortide saak (kg ha-1) sõnnikukomposti (KOMP), veise vedel-sõnniku (VV), biogaasi digestaadi (BDIG) ja mineraalse lämmastikuga (MIN) väetamisel (PD0,05)

74

Agronoomia 2019

KOMP kasutamisel oli sortide keskmine saak sarnane, keskmine üle 7500 kg ha-1. VV variandis olid sortide saagid väikseimad. Erinevate väetiseliikide siseselt sortide ‘Dankowskie Amber’, ‘Elias’ ja ‘Elvi’ saagitaseme vahel statis-tiliselt usutavat vahet ei olnud, sordi ‘Schlägler’ saagid olid väiksemad kui teistel sortidel kõikide väetiseliikide puhul.

Kaera saagid olid 2015. a soodsamates ilmastikutingimustes suuremad (3640 kg ha-1) kui 2016. a (3280 kg ha-1) (R2 = 0,78; p < 0,001). Suurim saagi-tõus võrreldes kontrollvariandiga oli sordil ‘Kalle’, N50 puhul 950 kg ha-1 ja N100 puhul 1440 kg ha-1 (joonis 3). Tšehhi sordi ‘Atego’ saagitõusud oli vasta-valt 940 ja 1400 kg ha-1. Sordi ‘Korok’ saak suurenes vastavalt 790 ja 1360 kg ha-1. Paljasteralise sordi ‘Saul’ saak suurenes N50 variandis 680 ja N100 variandis 1030 kg ha-1 võrra.

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

N0 N50 N100

saak

kg

ha-1

Kalle Korok Atego Saul

Joonis 3. Kaera sortide kahe katseaasta (2015, 2016) keskmine saak (kg ha-1) kontrollvariandis (N0) ja väetusvariantides (N50, N100) (PD0,05)

Väetise liikidest oli kaera puhul statistiliselt usutavalt suurim saak kõigi sor-tide puhul MIN variant (joonis 4). Väetise liikide piires sortide ‘Kalle’, ‘Atego’ ja ‘Korok’ saagikus usutavalt ei erinenud. Orgaaniliste väetiste osas olid suurimad saagid BDIG kasutamisel, suurim saak oli sordil ‘Atego’ (3840 kg ha-1). Sordi ‘Saul’ saak varieerus KOMP, VV ja BDIG kasutamisel vähe ja suurenes usutavalt MIN variandis (2830 kg ha-1).

Mõlema kultuuri mahumassi (MM) suurus sõltus katseaastate ilmast. Tali-rukki MM varieerus 2015. a nii väetamata kui ka väetatud variantides 724–727 g l-1 (R2 = 0,33; p < 0,001). 2016. a oli osaliselt lamandunud talirukki sortide kesk mine MM 707 g l-1. Väetamine MM usutavalt ei suurendanud. Sortidest oli suurim MM sordil ‘Elias’ (730 g l-1), järgnes ‘Elvi’ (722 g l-1), ‘Dankowskie Amber’ (715 g l-1) ja ‘Schlägler’ (698 g l-1). Suurim mahumass oli katseaastatel sortide keskmisena KOMP variandis (722 g l-1), järgnes VV (717 g l-1), MIN (716 g l-1) ja BDIG (712 g l-1).

75

Taimekasvatus

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

KOMP VV BDIG MIN

saak

kg

ha-1

Kalle Korok Atego Saul

Joonis 4. Kaera sortide saak (kg ha-1) sõnnikukomposti (KOMP), veise vedel-sõnniku (VV), biogaasi digestaadi (BDIG) ja mineraalse lämmastikuga (MIN) väetamisel (PD0,05)

Kaerasortide MM oli 2016. a suuremad kui 2015. a, katsete keskmised vas-tavalt 532 ja 505 g l-1. MM suurus väetisekogusest ei sõltunud. Suurim MM oli sordil ‘Saul’, varieerudes vastavalt 578–588 g l-1 (R2 = 0,72; p < 0,001). Sordil ‘Saul’ puudub kest ja peent tera mahub mahuühikusse rohkem kui sõkalteralistel sortidel. Järgnes sort ‘Kalle’, mille MM varieerus variantide vahel 504–513 g l-1. Sordi ‘Korok’ MM varieerus 489–501 g l-1 ja ‘Atego’ 480–486 g l-1. KOMP variandis oli sortide keskmine MM 514, VV variandis 518, BDIG kasutamisel 519 ja MM variandis 521 g l-1.

Talirukki tuhande tera massi (TTM) mõjutas katseaastate ilmastik. Talirukki keskmine TTM oli 2015. a 35,5 g, 2016. a vaid 29,7 g (R2 = 0,51; p < 0,001). Väetusnorm sortide TTM-le olulist mõju ei avaldanud. Suurim keskmine TTM oli BDIG väetamisel (33,1 g), VV variandis (32,6 g) ja KOMP ning MIN variantides 32,3 g. Sordi ‘Elias’ TTM oli suurim BDIG väetamisel (35,4 g) ja väetusnormi N50 puhul (34,9 g). Keskmine TTM variantide üleselt oli sortidel ‘Dankowskie Amber’ 33,3 g, ‘Elvi’ 32,5 g ja ‘Schlägler’ 30,4 g.

Kaera TTM väetusnormid ja väetiseliigid ei mõjutanud. Statistiliselt usutav vahe oli kaera TTM erinevatel katseaastatel. 2015. a. keskmine TTM oli 38,7 g ja järgmisel aastal 36,8 g (R2 = 0,94; p < 0,001). Usutavalt suurim TTM oli sordil ‘Kalle’ (43,2 g). Sortide ‘Atego’ ja ‘Korok’ TTM olid sarnased, vastavalt 39,0 ja 40,0 g. Väikseim TTM oli sordil ‘Saul’ (28,8 g). Erinevad väetiseliigid kaera TTM usutavalt ei mõjutanud.

Talirukki saaki, MM ja TTM mõjutasid faktoriaalse dispersioonanalüüsi põhjal enim katseaastate ilmastikutingimused. Saak sõltus katseaasta ilmast 54%

76

Agronoomia 2019

ulatuses, MM 32% ja TTM 77% ulatuses. Sordi mõju saagile oli 33%, MM-le 52% ja TTM-le 17%. Väetusnormi, väetiseliigi ja sortide koosmõju oli saagile 13%, MM-le 16% ja TTM-le 6%.

Kaera saagi suurust mõjutas katseperioodi ilm 26%, sort 32% ja väetusnorm 36% ulatuses. Kaera MM-i suurus sõltus ilmast 36% ja sordist 62% ning väetus-normist ja väetiseliigist 6% ulatuses. Kaera TTM-i mõjutas ilm 9% ja sordi mõju TTM-le oli 90%.

Kokkuvõte

Talirukki saagid, võrreldes kontrollvariandiga, olid suurimad väetusnormi N50 puhul. Lämmastikukoguse suurenedes saagid usutavalt ei suurenenud, sest lämmastiku mõjul hoogustus vegetatiivne kasv. Lisandunud võrsete terad täisküpsuse faasi ei jõudnud. Suurimat mõju avaldas rukki sortide saagile mine-raalne lämmastik ja orgaanilistest väetistest biogaasi digestaat. Sõnnikukomposti ja veise vedelsõnniku mõju saagikusele oli väiksem. Talirukki mahumassid ja tuhande tera massid väetusnormist ja väetiseliikidest usutavalt ei sõltunud. Tali-rukki saagi suurust ja saagi kvaliteeti mõjutas katseperioodide ilm.

Kaera saagid suurenesid usutavalt lämmastikukoguse suurenedes, sõkal -te raliste sortide saagikus oli võrdne, paljasteralise sordi saak usutavalt väiksem. Mineraalse lämmastiku mõjul suurenes saagikus enim, orgaaniliste väetiste varian-tides sõkalteraliste sortide saakide vahel statistiliselt usutavaid vahesid ei olnud. Paljasteraline sort oli usutavalt väikseima saagiga. Kaera sortide mahu- ja tuhande tera mass sõltusid sordist ja katseperioodi ilmastikutingimustest.

Mõlema kultuuri saagikus suurenes väetamise tulemusena. Talirukkile sobib mõõdukas väetamine, liigne väetamine ei ole majanduslikult otstarbekas. Kaera sordid reageerisid positiivselt katses kasutatud maksimaalsele lämmastiku-kogusele.

Tänuavaldused

Artikli autorid tänavad Euroopa Liidu 7. RP projekti “Healthy minor cereals” (grant nr. FP7-613609) uurimistöö toetamise eest ja ETKI talirukki ja kaera aretus-rühmade agronoome ja katsetehnikuid tehnilise abi eest.

Kasutatud kirjandusAgrobaseTM 20. 1999. The Software Solution for Plant Breeders. – Addendum and

Instructional Guide. Winnipeg, Manitoba, 95 p. Birkmose, T. 2009. The contribution of biogas plants to nutrient management planning.

https://landbrugsinfo.dk/Planteavl/...BIO_Nurtient_manage.DOC (8.01.2019)Fageria, N.K. 2012. Role of soil organic matter in maintaining sustainability of cropping sys-

tems. – Communications in Soil Science and Plant Analysis, 43, pp. 2063–2113.

77

Taimekasvatus

Huijsmans, J.F.M., Schröder, J.J., Mosquera, J., Vermeulen, G.D., Ten Berge, H.F.M., Neeteson, J.J. (2015). Ammonia emissions from cattle slurries applied to grass-land: should application techniques be reconsidered? – Soil use and management. Vol 32, issue 1, pp 1–8. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/sum.12201/epdf (6.12.2018)

Jate, M. 2012. Impact of mineral fertilizer integration with farmyard manure on crop yield, nutrient use effi ciency, and soil fertility in a long-term trial. https://intecho-pen.com (12.12.2018)

Järvan, M., Vettik, R., Tamm, K. 2017. The importance and profi tability of farmyard manure application to an organically managed crop rotation. – Zemdirbyste-Agri-culture. Vol 104, No. 4. pp. 321–328.

Järvan, M. 2018. Sõnniku mõjust maheviljeluslikult majandatavas külvikorras. – Agraarteadus XXIX. Nr. 1. lk. 1–12.

Kadaja, J. 2012. Ilmastiku mõjust ja selle hindamisest saagi kujunemisele. – Vedelsõnnik ja mullaharimine. (toim.) J. Siim. Saku, 117–126.

Toom, M., Lauringson, E., Talgre, L., Narits, L. 2017. Uute vahekultuuride liikide so-bivus Eesti oludesse. – Teaduselt mahepõllumajandusele. Konverentsi „Mahepõl-lumajandus ja keskkond” toimetised 2017. Tartu, lk. 145–148.

Viil, P., Võsa, T. 2008. Veisesõnniku efektiivsuse sõltuvus muldaviimise sügavusest. – Agronoomia 2008. (toim.) J. Jõudu, M. Noormets, R. Viiralt. lk. 88–91.

Viil, P. 2012. Vedelsõnnik – mõju mullale ja põllukultuuridele. – Vedelsõnnik ja mulla-harimine. (toim.) J. Siim. Saku, 47–62.

78

Agronoomia 2019

KASVUTINGIMUSTE MÕJU SUVINISU MORFOLOOGILISTELE TUNNUSTELE, TERASAAGILE JA PROTEIINISISALDUSELE

Merlin Haljak, Tiia Kangor, Anne IngverEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Haljak, M., Kangor, T., Ingver, A. 2019. The effect of the growing conditions on the morphological characteristics, grain yield and protein content of spring wheat. – Agronomy 2019.

There are several morphological characteristics of spring wheat that depend on the weather and growing conditions such as fertilizer doses and chemical treatment. The purpose of this work was to fi nd out the effect of the growing conditions on the morphological characteristics, grain yield and protein content of spring wheat. There were two spring wheat varieties: Voore and Licamero. Four fertilizer doses (N1 = N0P0K0; N2 = N60P16K36; N3 = N100P27K60; N4 = N140P37K84), and two variants (V1 – 2 treatments; V2 – 5 treatments) were utilized. The treatments included herbicides, bio stimulants, growth regulator, leaf fertilizers and fungicides. Morphological characteristics such as the antocyanin coloration of auricles of fl ag leaf, the width of fl ag leaf, the frequency of plants with recurved fl ag leaves were signifi cantly infl uenced by fertilization. Signifi cant effect of the chemical treatment was on the width of the fl ag leaf. The glaucosity of sheath of fl ag leaf, the ear glaucosity, the glaucosity of neck of culm and the awns length are the typical variety characteristics that depend on the variety. The variation of the grain yield and protein content were infl uenced by fertilization the most. Late variety Licamero performed higher yield and Voore had higher protein content.

Keywords: spring wheat, morphological characteristics, yield, protein content

Sissejuhatus

Suvinisul on võimalik määrata mitmeid kvalitatiivseid ja kvantitatiivseid näitajaid ning samuti ka morfoloogilisi ehk visuaalselt nähtavaid tunnuseid, mida võib oluliselt mõjutada aasta ilmastik ja mitmed teised kasvutingimused nagu väetusfoon ja taimede kasvuaegne keemiline töötlemine (pestitsiidid, lehe-väetised jms). Kirjanduse andmetel omab näiteks majanduslikku tähtsust see, et tugevamalt glaukosiidsetel sortidel on põuastes tingimustes suurem veekasutuse efektiivsus (Richards jt, 1986). Morfoloogilisi tunnuseid kasutatakse sortide eris-tamiseks üksteisest (Annus, 1974).

Eestis puuduvad uurimistööd selle kohta, kuidas mõjutab väetamine ja kee-miline töötlemine taimede morfoloogilisi tunnuseid. Sellest lähtuvalt oli katse eesmärk välja selgitada, kuidas mõjutab nisutaimede kasvuaegne keemiline tööt-lemine ja erinevate väetisenormide kasutamine morfoloogiliste tunnuste esi-nemistugevust, saagikust ja proteiinisisaldust.

Materjal ja metoodika

Katse külvati 2018. aastal Eesti Taimekasvatuse Instituudi Jõgeva katsepõl-lule 9 m2 lappidele kolmes korduses. Katseala muld oli raske liivsavi lõimisega

79

Taimekasvatus

leetjas muld (KI), mille pHKCl oli 6,0; P sisaldus 159–223; K 156–253; Ca 1537–1684; Mg 84–90; Cu 1,3–1,4; Mn 44–47; B 0,55–0,99 mg kg-1; Corg oli 1,9–2,1%. Katses oli kaks varianti: V1 (herbitsiidid + biostimulaator + insek-titsiidid) ja V2 (herbitsiidid + insektitsiidid + kasvuregulaator + leheväetised + fungitsiidid + bio stimulaatorid). Mõlemas variandis olid järgmised väetusfoo-nid: N1 – N0P0K0 (väetist 0 kg ha-1), N2 – N60P16K36 (333 kg ha-1), N3 – N100P27K60 (556 kg ha-1) ja N4 – N140P37K84 (778 kg ha-1). Kompleksväetis Yara Mila (18-11-13) anti külvieelselt mulda. Variandis V1 (2 töötlust) töödeldi taimikut 3–4 lehe faasis (BBCH 13–14) (Meier, 2001) seguga, mis koosnes järgmistest komponentidest: herbitsiidid Granstar Preemia 15 g ha-1 + Primus 0,75 l ha-1 + märgaja Kemiwett 50 ml 100 l-1 + biostimulaator Delfan Plus 1 l ha-1 + insektitsiid Proteus OD 0,6 l ha-1. Kuna kasvuaja ilm oli soodne kahjurputukate levikuks, siis tehti ka teistkordne tõrje kõrsumise alguses (BBCH 30) insektitsiidiga Danadim 0,5 l ha-1. Variandis V2 (5 töötlust) kasutati kõiki eelpool nimetatud preparaate ning lisaks enne kõrsumisfaasi (BBCH 25–29) segu: kasvuregulaator CCC 0,5 l ha-1, leheväetis Nutricomplex (18-18-18) 5 kg ha-1 ning biostimulaator Delfan Plus 1 l ha-1. Variandi V2 taimikut pritsiti vahetult enne loomist (BBCH 47–49) järgneva seguga: fungit-siid Allegro Super 0,75 l ha-1 + leheväetis Nutricomplex (18-18-18) 5 kg ha-1 + bio-stimulaator Delfan Plus 1 l ha-1. Loomise keskfaasis (BBCH 55) pritsiti järgmise seguga: fungitsiid Variano XPro l ha-1 + leheväetis Nutricomplex (18-18-18) 5 kg ha-1 + biostimulaator Delfan Plus 1 l ha-1.

Katselapid koristati, saak kuivatati, sorteeriti, kaaluti ning saagid arvestati ümber 14% niiskusele. Terade proteiinisisaldus määrati NIR analüüsiga.

Sorte eristavad morfoloogilised tunnused olid järgmised: lipulehe kõrvakeste antotsüaanne värvumine, kooldunud lipulehtedega taimede osatähtsus taimikus, lipulehe laius, lehetupe, kõrrekaela ja pea glaukosiidsus, kõrre ülemise sõlme karvasus ning ogateravike pikkus. Morfoloogiliste tunnuste hindamiseks kasu-tati Ühenduse Sordiameti (CPVO, Community Plant Variety Offi ce) metoodilisi juhendeid (CPVO, 2010; UPOV 2017). Tunnuseid hinnati üheksapallise skaala abil, kus hindepallid jaotusid järgnevalt: 1 – tunnus puudub või väga nõrk, 3 – nõrk, 5 – keskmine, 7 – tugev, 9 – väga tugev. Tunnuste võrdlemisel kasutati juhendites etteantud näitesorte.

Meteoroloogilised tingimused olid 2018. a suvinisu kasvu, arengu ja saagi moodustamiseks ebasoodsad, valitsesid kõrge õhutemperatuuriga kuivad ilmad. Kasvuperioodil (mai II kuni august I dekaad) oli sademete summa kokku 77,5 mm, mis moodustas paljude aastate keskmisest (1922–2017) vaid 36%. Efektiivseid (üle 5 °C) temperatuure kogunes 2018. aastal 1890 °C ehk 379 kraadi võrra nor-mist rohkem. Suvinisu sortide kasvuperiood jäi 2018. aastal lühikeseks. Sortide terakvaliteet oli kõrge.

Katseandmete töötlemisel kasutati andmetöötlusprogrammi AGROBASE II. Katseandmed töödeldi mitmefaktorilise dispersioonanalüüsi abil. Igale mor-

80

Agronoomia 2019

foloogilisele tunnusele arvutati selle varieeruvust näitav standardhälve (s). Deter-minatsiooni koefi tsiendid (%-des) arvutati nii morfoloogilistele tunnustele kui ka terasaagile ja proteiinisisaldusele.

Katsetulemused ja arutelu

Lipulehe kõrvakeste antotsüaanne värvumine. Taimedes leiduvad anto-tsüaanid on seotud selliste stressitekitajatega nagu põud ja UVB kiirgus (Gould, 2004). Lipulehe kõrvakesed värvuvad tugevamini kuival ja päikesepaistelisel ning vähem vihmasel ja jahedal suvel (Ulvinen, 1994). Antud tunnuse esinemis-tugevust mõjutasid suurel määral erinevad väetusfoonid (81%). Sordi ‘Voore’ hindepallid on esitatud tabelis 1 ja ‘Licamerol’ tabelis 2.

Hinnatud sortidel oli tunnuse esinemine tugevaim väetamata foonil ja nõrgim kõrgeimal väetusfoonil. Sordil ‘Voore’ oli lipulehe kõrvakeste värvumine keskmiselt 3,8 hindepalli, mis oli hinnanguliselt nõrga ja keskmise vahepealne. ‘Licamerol’ anotsüaanset värvumist ei esinenud või oli väljendus nõrk (1,1 palli).

Lehe laius. Tunnuse esinemise tugevusele avaldas suurimat mõju väetamine (33%), üsna võrdse mõjuga oli taimede intensiivne keemiline töötlemine (12%) ning sort (19%). Variantide vahel oli mõlemal uuritud sordil usutav erinevus. Mõlemas variandis olid kõige laiemad lehed kõrgeimal väetusfoonil ja lehed jäid kitsaimaks väetamata foonil. See on üldiselt teada, et väetamine suurendab taimede haljasmassi. Lehe laius on sordile omane tunnus, mille alusel on võima-lik visuaalselt sorte üksteisest eristada. Sordi ‘Voore’ leht oli kitsa kuni keskmise laiusega (4,6 palli) ning ‘Licamerol’ lehed kitsad (3,6 palli).

Tabel 1. Sordi ‘Voore’ morfoloogiliste tunnuste keskmised hindepallid erinevates variantides ja väetusfoonidel ning keskmised standardhälbed (s) Variant

Foon Morfoloogilised tunnused Lkv ± s Ll ± s Kl ± s

V1 N1 4,7 ± 0,29 3,0 ± 0,00 1,3 ± 0,58 N2 4,3 ± 0,58 4,3 ± 0,29 3,8 ± 0,76 N3 4,3 ± 1,15 4,3 ± 0,00 3,8 ± 1,32 N4 3,2 ± 0,29 5,7 ± 1,15 4,5 ± 0,87

Keskmine 4,1 ± 0,41 4,3 ± 0,54 3,4± 0,32 V2 N1 4,8 ± 0,29 5,0 ± 0,00 2,0 ± 0,00

N2 3,3 ± 0,29 4,2 ± 1,04 2,5 ± 0,50 N3 3,3 ± 0,50 4,2 ± 0,00 2,5 ± 0,76 N4 2,7 ± 0,29 5,8 ± 0,29 4,2 ± 0,76

Keskmine 3,5 ± 0,11 4,8 ± 0,49 2,8 ± 0,36 Keskmine 3,8 ± 0,21 4,6± 0,04 3,1 ± 0,03 V1 – herbitsiidid + biostimulaator + insektitsiidid, V2 – herbitsiidid + insektitsiidid + kasvuregulaator + leheväetised + fungitsiidid + biostimulaatorid; N1 – N0P0K0; N2 – N60P16K36; N3 – N100P27K60; N4 – N140P37K84; Lkv – lipulehe kõrvakeste antotsüaanne värvumine, Ll – lehe laius, Kl – kooldunud lipulehtedega taimede osatähtsus

81

Taimekasvatus

Kooldunud lipulehtedega taimede osatähtsus. Lipulehtede kooldumist mõjutas 50% ulatuses sort ja 35% ulatuses väetamine. Kooldunud lipulehtede osatähtsus oli väikseim väetamata foonil ja suurim maksimaalse väetisnormi kor-ral. Sordil ‘Voore’ oli kooldunud lipulehtedega taimede osatähtsus taimikus nõrk (3,1 palli) ning ‘Licamerol’ keskmine (5,9 palli).

Sellised morfoloogilised tunnused, nagu lipulehe tupe, pea ja kõrrekaela glaukosiidsus, kõrre ülemise sõlme karvasus ja ogateravike pikkus, olid tun-nused, mille esinemistugevust mõjutas peamiselt sort (90–97%), väetamise ja taimiku töötluse mõju oli väike. Sortide üksteisest eristamiseks olid need tun-nused sobilikud.

Terasaak. Põud algas juba kasvuaja alguses ja taimede areng oli kõrge õhutemperatuuri tõttu kiire. Sellest tulenevalt ei suutnud taimed lühikeseks jäänud kasvuajal kõiki lisatud keemilisi preparaate ja toitaineid kõrgema saagi moodus-tamiseks ära kasutada. Fotosünteesivat pinda toitev ja säilitav leheväe tiste ja bio-stimulaatorite efekt jäi väikeseks. Suvinisu sortide ‘Voore’ ja ‘Licamero’ tera-saake mõjutas peamiselt väetamine (82%) (joonis 1). Sordi ‘Voore’ keskmine terasaak varieerus erinevatel väetusfoonidel 1885–4507 kg ha-1 ning ‘Licamerol’ 2239–4811 kg ha-1 vahemikus. ‘Licamero’ ületas saagikuselt usutavalt varajast sorti ‘Voore.’

Proteiinisisaldus. Tera proteiinisisaldus on näitaja, millest sõltub nisu küpsetuskvaliteet. J. Lepajõe (1984) järgi võivad terasaak ja proteiinisisaldus olla negatiivses korrelatsioonis. Kuna suvinisu saagid jäid 2018. a kasvuperioodil väikeseks, siis terade proteiinisisalduse jaoks oli sadamete vaene suvi soodne.

Tabel 2. Sordi ‘Licamero’ morfoloogiliste tunnuste keskmised hindepallid erinevates variantides ja väetusfoonidel ning keskmised standardhälbed (s) Variant

Foon Morfoloogilised tunnused Lkv ± s Ll ± s Kl ± s

V1 N1 1,7 ± 0,58 3,0 ± 0,00 2,3 ± 0,29 N2 1,0 ± 0,00 3,0 ± 0,00 6,3 ± 0,29 N3 1,0 ± 0,00 3,0 ± 0,29 6,3 ± 0,00 N4 1,0 ± 0,00 4,0 ± 0,50 7,0 ± 0,00

Keskmine 1,2 ± 0,29 3,3 ± 0,24 5,5 ± 0,17 V2 N1 1,3 ± 0,58 3,7 ± 1,15 5,2 ±0,76

N2 1,0 ± 0,00 3,3 ± 0,58 6,8 ± 0,29 N3 1,0 ± 0,00 4,7 ± 0,58 7,0 ± 0,00 N4 1,0 ± 0,00 4,7 ± 0,29 7,0 ± 0,00

Keskmine 1,1 ± 0,29 4,1 ± 0,36 6,5 ± 0,36 Keskmine 1,1 ± 0,00 3,6 ± 0,08 5,9 ± 0,13 V1 – herbitsiidid + biostimulaator + insektitsiidid; V2 – herbitsiidid + insektitsiidid + kasvuregulaator+ leheväetised + fungitsiidid + biostimulaatorid; N1 – N0P0K0; N2 – N60P16K36; N3 – N100P27K60; N4 – N140P37K84; Lkv – lipulehe kõrvakeste antotsüaanne värvumine, Ll – lehe laius, Kl – kooldunud lipulehtedega taimede osatähtsus

82

Agronoomia 2019

Proteiin on lämmastikühend. Mitmekordne leheväetise lisamine tõstis katses terade proteiinisisaldust. Enne õitsemist sisaldavad lämmastikku lehed ja varred, õitsemise järel transporditakse N teradesse. Küpsemisaja kõrge õhutempera-tuur soodustab lehtede kiiremat vananemist ja avaldab mõju proteiinisisaldusele terades (Lepajõe, 1984). Loomise eel ja ajal antud lisa leheväetis tõstis proteiini-sisalduse oluliselt kõrgemaks.

1885

3201

3832

4507

2239

3474

3959

481111,4

13,114,8 15,7

10,3

12,4

14,415,0

0,01,02,03,04,05,06,07,08,09,010,011,012,013,014,015,016,017,0

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

N1 N2 N3 N4

Voore Licamero Voore Licamerokg ha-1%

Väetisfoon

Joonis 1. Suvinisu sortide ‘Voore’ ja ‘Licamero’ terasaagid (PD0,05 = 381) ja proteiinisisaldused (%) (PD0,001 = 0,3) erinevatel väetusfoonidel. – PD

Mõlema sordi terade proteiinisisaldused olid väetatud foonidel kõrged ja vastasid toidunisu kvaliteedinõuetele (Tartu Mill, 2019). Sordil ‘Voore’ varieerus näitaja väetatud foonidel variantide keskmisena vahemikus 13,1–15,7% ja ‘Licamerol’ 12,4–15,0%. Suurimat mõju avaldas proteiinisisaldusele väetusfoon (88%). Usutavad erinevused proteiinisisalduses ilmnesid ka variantide ja sortide vahel, ‘Voore’ proteiinisisaldus oli kõrgem. Leheväetiste ja biostimulaatorite kasutamisel suurenes nisuterade proteiinisisaldus V2 variandis mõlemal sordil usutavalt.

Kokkuvõte

Väetamine suurendas lipulehe kõrvakeste antotsüaanset värvumist mõlemal sordil. Sordil ‘Voore’ oli see oluliselt tugevam kui ‘Licamerol’. Sort ‘Voore’ oli mõnevõrra laiema lehega kui ‘Licamero’. Väetamine ja erinevad taimiku kee-

83

Taimekasvatus

milised töötlused ei mõjutanud nisu pea, kõrrekaela ja lipulehe glaukosiidsust, kõrresõlme karvasust ega ogateravike pikkust. Peamine mõju oli sordil. Põua tõttu jäi taimede biomass ning fotosünteesiv pind väikeseks, põhjustades saagilangust. Hiline sort ‘Licamero’ oli saagikam kui ‘Voore’. Väetisenormide suurenemine ja leheväetiste lisalämmastik tõstsid mõlema sordi terade proteiinisisaldust. Varasel sordil ‘Voore’ oli proteiinisisaldus kõrgem kui ‘Licamerol’. Tugev glaukosiidne kiht kaitseb põuastel aastatel taimi ja seega võib pritsitavate keemiliste ühendite toime väheneda.

Kasutatud kirjandusAnnus, H. 1974. Põldtunnustamine seemnekasvatuses. Tallinn, 435 lk.CPVO – TP/003/4 Rev.2, 16.02.2011. Community Plant Variety Offi ce. European Union.

– Protocol for Distinctness, Uniformity and Stability Tests. Wheat, pp. 8–13.Gould S.K. 2004. Nature’s Swiss Army Knife: The Diverse Protective Roles of Antho-

cyanins in Leaves. http://pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1082902&rel=nofollow/ (17.12.2018)

Lepajõe, J. 1984. Nisu. Tallinn, lk. 40–41. Meier, U. 2001. Growth stages of mono- and dicotyledonous plants. BBCH Monograph 2. –

Federal Biological Research Centre for Agriculture and Forestry, pp. 14–16.Richards, R.A., Rawson H.M., Johnson, D.A. 1986. Glaucousness in Wheat: Its deve-

lopment and Effect on Wateruse Effi ciency, Gas Exchange and Temperatures. – Australian Journal of Plant Physiology, Vol 13 No. 4, pp. 465–473.

http://publish.csiro.au/index.cfmTartu Mill. Vilja kokkuost. https://tartumill.ee/et/tarnijale/ (11.01.2019)Ulvinen, O. 1994. Vehnäkasvien morfologiaa. – Vehnälajikkeiden määtitys kasveista ja

kasvustoista. 8 s. (soome keeles)UPOV (International union for the protection of new varieties of plant) https://upov.int/edocs/tgdocs/en/tg003.pdf. (11.01.2019)

84

Agronoomia 2019

PÕLDHERNESTE (PISUM SATIVUM L.) SORDIVÕRDLUS JÕGEVAL 2016–2018. A

Lea NaritsEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Narits, L. 2019. Field pea (Pisum sativum L.) variety comparison at Jõgeva during 2016–2018. – Agronomy 2019.

The fi eld pea is a largely known grain legume that is used for food and feed. 19 different va-rieties were tested in the variety comparison trial at the Estonian Crop Research Institute during 2016–2018. Variety Karita had the best lodging resistance, but also other semi-leafl ess varieties showed good resistance. Seed yield of tested varieties differed extensively. The highest seed yield had varieties Astronaute and Eso. The protein content was highest of leaved variety Mehis.

Keywords: fi eld pea, stem lenght, lodging, seed yield, protein content

Sissejuhatus

Põldhernes on laialt tuntud kaunvili, mida on juba aastatuhandeid toiduks ja söödaks kasutatud. Tänapäevalgi leitakse metsikut hernest Afganistaani, Iraani ja Etioopia aladelt (Oelke jt, 1991). Põldhernes, nagu kõik liblikõielised, on kasulik ka mullale, ta on väärtuslik eelvili, kuna seob bioloogiliselt õhulämmastikku, mis taimejäänuste lagunedes on toiduks järgnevale kultuurile. Hernes ise kas-vamiseks palju lämmastikväetist ei vaja. Ülemäärane lämmastik paneb taimed liigselt vohama, vegetatiivse osa suurenemise korral väheneb korrelatiivselt gene ratiivosade osakaal – õisi ja kaunu ning seeläbi ka saaki on palju vähem. Samuti on lopsakas taimik kergemini lamanduv.

Hernekasvatus on Eesti põldudel taas oma koha leidnud: 2016. a oli külvi-pinda 38,9 tuh ha, keskmine saagikus 1859 kg ha-1, 2017. a vastavalt 38,7 tuh ha ja 1287 kg ha-1 ning 2018. a 25,8 tuh ha ja 1710 kg ha-1 (www.stat.ee/34220). Põhiliselt kasvatatakse poollehetut tüüpi põldherneid, kuna need on lamandumis-kindlamad kui lehelist tüüpi.

Sordiaretusega on aegade jooksul loodud väga palju erinevate omadustega hernesorte, mille hulgast sobivaimat konkreetsetes tingimustes kasvatamiseks on üpris keeruline leida. Antud töö eesmärk oli võrrelda erinevaid põldhernesorte, andmaks kasvatajatele teavet, mis aitaks neil oma põldudele parimat sorti valida.

Materjal ja metoodika

Katsed viidi läbi 2016.–2018. a Eesti Taimekasvatuse Instituudi (ETKI) põldudel. Põldude muld oli nõrgalt kuni keskmiselt leetunud kamarkarbonaatne keskmine liivsavi. Eelvili oli kõikidel aastatel suviteravili (suvi nisu ja kaer). Põl-lud künti sügisel, kevadel kultiveeriti kaks korda. Külvi eel anti mulda Yara Mila

85

Taimekasvatus

NPK väetist, toimeainena N-21, P-18,5 ja K-62,3 kg ha-1, lisaks poolmikroele-ment S-21 kg ha-1 ja mikroelemendid Fe-6 ja B-0,06 kg ha-1. Umbrohutõrjeks pritsiti katseala hernetaimede kolmanda pärislehe faasis Activus 330EC (pendi-metaliin) 3 l ha-1 + Basagran 480 (bentasoon) 1,5 l ha-1 seguga. Taimehaiguste ja -kahjurite tõrjet läbi ei viidud. Katses oli kokku üheksateist põldhernesorti: ‘Abarth’, ‘Astronaute’, ‘Audit’, ‘Aurelia’, ‘Avantgarde’, ‘Avenger’, ‘Casablanca’, ‘Eso’, ‘Gambit’, ‘Jura DS’, ‘Karita’, ‘Kayanne’, ‘Kirke’, ‘Mehis’, ‘Pinocchio’, ‘Respect’, ‘Rocet’, ‘Salamanca’ ja ‘Tip’. ‘Kirke’ ja ‘Mehis’ on lehelist tüüpi, ülejäänud poollehetut tüüpi sordid. Külvisenorm oli 100 idanevat seemet ruut-meetrile. Külvati mai esimesel nädalal, neljas korduses kümne ruutmeetristele katselappidele katsekülvikuga Hege-80. Taimiku kõrgus mõõdeti viie senti-meetri täpsusega igas katselapis kahest kohast mõõdulatiga ning arvutati kesk-mine. Mõõtmine viidi läbi iga sordi kasvufaasis 79 (kõik kaunad on saavutanud täispikkuse). Taimiku lamandumist hinnati igal katselapil enne saagikoristust, arvutati sordi keskmine. Lamandumist hinnati 9 palli süsteemis, kus 1 pall – lamandumist ei esine, 9 palli – täielik lamandumine. Seemnesaak koristati põllult vastavalt valmimisele otse katsekombainiga Hege-125. Saak kuivatati, tuulati ja sorteeriti. Pärast sorteerimist kaaluti saagid ühe grammi täpsusega. Iga korduse saagist võeti kümnegrammine proov, mis jahvatati ning saadeti ETKI laboratoo-riumisse, kus Kjeldahli meetodil määrati seemnete toorproteiini sisaldus kuiv-aines (2018. a saagist on analüüsid valmimisel).

Katseandmed töödeldi dispersioonanalüüsi meetodil 95% usalduspiiri juures, kasutades andmetöötlusprogrammi Statistica 7,0.

Tulemused ja arutelu

Põldherne lamandumine on hernekasvatuses tõsiseks probleemiks (Schouls ja Langelaan, 1994; Skubisz jt, 2007), sest lamandumine põhjustab olulist saagikadu (Podorska-Lesiak ja Sobkoeicz, 2017). Sõltuvalt kasvuaastate erinevast ilmastikust olid ka katses taimestiku kõrgused ja lamandumised väga erinevad. Kõrge õhutemperatuuri ning rohkete sademetega suvel (2016) kasvasid taimed pikaks, kuid tugevat lamandumist esines vähestel sortidel. Rohkete sademetega jahedal suvel (2017) oli väga tugev lamandumine, kuna vettinud taimik vajus oma raskusega maha. Väheste sademetega ja väga kõrge temperatuuriga suvel (2018) jäid taimed lühikesteks ning lamandumist ei esinenud. Kuigi varasemad uuringud (Skubisz jt, 2007) on näidanud usutavat seost hernetaimede pikkuse ja nende lamandumiskindluse vahel – mida pikem taim, seda tugevam laman-dumine –, siis meie katses see seos kinnitust ei leidnud. Katse keskmisena kõr-geima taimikuga sort ‘Gambit’ lamandus vähe kuni mõõdukalt (tabel 1), ka teised kõrgekasvulised sordid ‘Eso’ ja ‘Salamanca’ lamandusid vaid keskmisel määral. Erinevat lehetüüpi hernestel on usutav vahe lamandumises – lehelist tüüpi herned lamanduvad tugevamini (Bilgili jt, 2010). See väide leidis kinnitust ka meie

86

Agronoomia 2019

katses: lehelist tüüpi sort ‘Mehis’ lamandus täielikult, teine leheline sort ‘Kirke’ oli pisut parema lamandumiskindlusega. Poollehetutest sortidest oli tugevaim lamandumine sordil ‘Aurelia’. Kõige lamandumiskindlam oli katse keskmisena sort ‘Karita’.

Tabel 1. Põldhernesortide taimiku kõrgus (cm) ja lamandumine (pallides) Jõgeva katsetes 2016–2018. a

2016 2017 2018 Sordi keskmine Sort cm palli cm palli cm palli cm palli Abarth 85 5 80 8 60 1 75 4,7 Astronaute 83 6 75 8 60 1 73 5,0 Audit 105 6 85 8 60 1 83 5,0 Aurelia 80 9 70 8 55 1 38 6,0 Avantgarde 77 5 70 7 55 1 67 4,3 Avanger 100 6 90 7 60 1 83 4,7 Casablanca 80 7 75 8 60 1 72 5,3 Eso 105 3 85 6 85 1 92 3,3 Gambit 120 2 85 6 95 1 100 3,0 Jura DS 80 6 70 8 65 1 72 5,0 Karita 85 1 70 4 50 1 68 2,0 Kayanne 87 2 85 7 65 1 79 3,3 Kirke 105 8 85 9 40 1 77 6,0 Mehis 115 9 90 9 55 1 87 6,3 Pinocchio 100 5 75 7 65 1 80 4,3 Respect 95 1 85 5 70 1 83 2,3 Rocet 85 5 90 8 65 1 80 4,7 Salamanca 83 1 100 5 65 1 86 2,3 Tip 110 5 90 8 60 1 87 4,7 Aasta keskmine 94 4,8 82 7,2 63 1

1 pall – lamandumist ei esine, 9 palli – täielik lamandumine

Põldhernel on sõltuvalt kasvuaasta ilmastikutingimustest suur saagi varieeru-vus (Narits, 2004; Benezit jt, 2017). Katse keskmine saak heal saagiaastal (2016) oli 4209 kg ha-1, ebasoodsatel aastatel 39% (2018. a 2556 kg ha-1) ja 41% (2017. a 2466 kg ha-1) parimast väiksem (tabel 2). Ka varasemad uuringud on näidanud, et ebasobivate tingimuste kokkulangevuse korral võib herne saak langeda poole võrra või täielikult hävida (Grath ja Hakanson, 1997). Hernes on soojustund-lik kultuur (Maurer jt, 1968), kuivadel ja kõrge temperatuuriga aastatel on just need mõjurid määravad saagi vähenemisel (Benezit jt, 2017). Katses olid väik-seimad saagid siiski vihmasel 2017. aastal, mida võib seostada sellega, et saak on kaalutud peale sorteerimist ning välja on läinud ebakvaliteetsed (idanenud, katkised, haiged, vähearenenud jne) seemned, mida oli sellel aastal väga palju. Kõikidel katseaastatel olid usutavalt suurimate saakidega sordid ‘Astronaute’ ja

87

Taimekasvatus

‘Eso’. Kahel katseaastal oli väikseim seemnesaak ‘Pinocchiol’, kuid keskmisena jäi madalaimaks ‘Jura DS’ saak. ‘Kirke’ oli halvimal saagiaastal (2017) pare-muselt kolmanda saagiga, mis näitab, et leheline sort suudab ebasoodsates kas-vutingimustes poollehetute sortidega edukalt konkureerida.

Lisaks saagile on herneste puhul oluline seemnete proteiinisisaldus. Atta jt (2004a) katsetulemused on näidanud, et hernestes olev proteiin on seotud nii geneetika ehk sordiomadustega kui ka keskkonnamõjudega, näiteks sademed ja temperatuur võivad avaldada proteiinisisaldusele nii negatiivset kui positiivset mõju (Atta jt, 2004b). Usutavalt kõrgemad toorproteiinisisaldused olid katses sortidel ‘Jura DS’ – 26,0% kuivaines (KA) ja ‘Tip’ – 26,1% KA (tabel 3). Vara-semad uuringud (Narits, 2008) on näidanud, et lehelist tüüpi hernestes on pro-teiinisisaldus kõrgem kui poollehetutes. Sama tulemus oli ka käesolevas uurin-gus – katse parim toorproteiinisisaldus oli lehelisel sordil ‘Mehis’ – 26,3% KA. Usutavalt väiksemateks jäid sortide ‘Respect’ ja ‘Rocet’ toorproteiinisisaldused. Kahe katseaasta keskmised tulemused erinesid väga vähesel määral, sorditi olid kõikumised mõlemasuunalised, kindlalt ei saa öelda, et ühel aastal oli proteiini-sisaldus teisest parem.

Tabel 2. Põldhernesortide seemnesaagid kg ha-1 Jõgeva katsetes 2016–2018. a Sort 2016 2017 2018 Sordi keskmine

Abarth 4490 2504 2636 3210 Astronaute 5523 3110 3273 3969 Audit 3732 2100 2211 2681 Aurelia 3969 2522 2655 3049 Avantgarde 4151 2506 2638 3098 Avenger 3527 2232 2349 2703 Casablanca 4245 2910 3063 3406 Eso 5584 3046 320 3945 Gambit 4315 2610 2747 3224 Jura DS 3056 2116 2227 2466 Karita 3744 2238 2356 2779 Kayanne 4715 2432 2560 3236 Kirke 3905 2948 2531 3128 Mehis 3147 2218 2219 2528 Pinocchio 4035 2038 2145 2739 Respect 4418 2144 2194 2919 Rocet 3421 2250 2368 2680 Salamanca 5528 2798 2945 3757 Tip 4468 2134 2246 2949 Aasta keskmine 4209 2466 2556 3077 PD0,05 1059 426 410 866

88

Agronoomia 2019

Kokkuvõte

Põldherne kasvukõrgus sõltub väga palju kasvutingimustest ning võib variee-ruda suures ulatuses. Kasvu pärssivalt mõjub pikem niiskusepuudus, samas on sel listes tingimustes kasvanud taimed lamandumisele vastupidavamad. Katses olid lamandumiskindlamad poollehetud sordid, parim neist oli ‘Karita’.

Seemnesaagi suurus varieerus katseaastati suurel määral, kõige negatiivse-malt mõjus liigne niiskus 2017. a. Stabiilselt kõrgemate seemnesaakidega olid katses sordid ‘Astronaute’ ja ‘Eso’.

Proteiinisisaldus oli kõikidel katses olnud sortidel hea kuni väga hea, suuri varieeruvusi ei esinenud. Kõrgemad toorproteiinisisaldused olid sortidel ‘Jura DS’ ja ‘Tip’, katse parim oli leheline sort ‘Mehis’.

Põldherne sordi valikul tuleb vaadata omadusi kompleksselt, ideaalis peaksid koos olema nii hea seisukindlus, kui ka kõrge ja stabiilne saak ning head kvali-teedinäitajad.

Tabel 3. Põldhernesortide toorproteiinisisaldus (%) kuivaine Jõgeva katsetes2016. ja 2017. a

Sort 2016 2017 Sordi keskmine Abarth 22,7 24,1 23,4 Astronaute 25,4 24,0 24,7 Audit 23,2 23,8 23,5 Aurelia 22,9 25,5 24,2 Avantgarde 23,1 24,5 23,8 Avenger 23,1 22,9 23,0 Casablanca 24,8 25,4 25,1 Eso 23,2 22,9 23,1 Gambit 24,4 24,1 24,3 Jura DS 26,3 25,6 26,0 Karita 23,6 21,5 22,6 Kayanne 22,2 24,3 23,3 Kirke 23,9 24,0 24,0 Mehis 25,7 26,8 26,3 Pinocchio 23,4 23,1 23,3 Respect 22,1 23,5 22,8 Rocet 22,4 22,2 22,3 Salamanca 24,8 25,5 25,2 Tip 25,1 27,0 26,1 Aasta keskmine 24,1 24,3 24,2 PD0,05 2,0 2,0 1,5

89

Taimekasvatus

Kasutatud kirjandusAtta, S., Maltese, S., Cousin, R. 2004a. Protein content and dry weight of seeds from

various pea genotypes. – Agronomie 24. pp. 257–266. Atta, S., Maltese, S., Marget, P., Cousin, R. 2004b. NO3 assimilation by fi eld pea Pisum

sativum L. – Agronomie 24. pp. 85–92.Benezit, M., Biarnes, V., Jeuffroy, M-H. 2017. Impact of climate and diseases on pea

yields. OCL vol 24, nr 1. https://doi.org/10.1051/ocl/2016055 (09.01.2019)Bilgili, U., Uzun, A., Sincik, M., Yavuz, M., Audinoglu, B., Cakmakci, S., Geren, H.,

Avcioglu, R., Nizam, I., Servet Tekeli, A., Gül, I., Anlarsal, E., Yucel, C., Avci, M., Acar, Z., Ayan, I., Üstin, A., Acikgöz, E. 2010. Forage yield and lodging traits in peas (Pisum sativum L.) with different leaf types. – Turkish Journal of Field Crops 15(1). pp. 50–53.

Grath, T., Hakansson, I. 1997. Rasked ja niisked mullad ei lase hernel kasvada. – Mahe-põllumajanduse leht nr 6. lk. 14–16.

Maurer, A.R., Fletcher, H.F., Ormrod, D.P. 1968. Response of peas to environment: IV. Effect of fi ve soil water regimes on growth and development of peas. – Canadian Journal of Plant Science 48(2), pp. 129–137.

Narits, L. 2004. Ilmastiku mõju erineva lehetüübiga põldherneste saagile ja saagi kva-liteedile. – Väitekiri põllumajandusteaduse magistrikraadi taotlemiseks taimekas-vatuse erialal.

Narits, L. 2008. Põldherne saak ja proteiinisisaldus. – Agronoomia 2008. lk. 63–66.Oelke, E.A., Oplinger, E.S., Hanson, C.V., Davis, D.W., Putnam, D.H., Fulles, E.I.,

Rosen, C.J. 1991. Alternative Field Crops Manual. https://hort.purdue.edu/newcrop/afcm/drypea.html (9.01.2019)Podgorska-Lesiak, M., Sobkowicz, P. 2017. Prevention of pea lodging by intercropping

barley with peas at different nitrogen fertilization levels. – Field Crops Research 148, August 2017. pp. 95–104.

Schouls, J., Langelaan, J.G. 1994. Lodging and Yield of Dry Peas (Pisum sativum L.) as Infl uenced by Various Mixing Ratios of a Conventional and Semi-Leafl ess Cultivar. – Journal of Agronomy and Crop Science, Vol 172, Issue 3. pp. 207–214.

Skubisz, G., Kravtsova, T. I., Velikanov, L. P. 2007. Analysis of the strenght propertis of pea stems. – International Agrophysics 21. pp. 189–197.

Statistikaamet. https://stat.ee/34220 (4.01.2019)

90

Agronoomia 2019

KAS HIRSSI (PANICUM MILIACEUM L.) VÕIKS KASVATADA EESTIS?

Peeter Lääniste, Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Toomas Tõrra, Ülo Niinemets

Eesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituut

Abstract. Lääniste, P., Runno-Paurson, E., Eremeev, V., Tõrra, T., Niinemets, Ü. 2019. Can proso millet (Panicum miliaceum L.) be cultivated in Estonia? – Agronomy 2019.

Proso millet (Panicum miliaceum L.) is a new fi eld crop for Estonian conditions. The main aim of the study was to fi nd the optimal sowing and fertilization rates for proso millet under Estonian fi eld conditions. The effect of sowing rates of 5, 10, 20, 30, and 40 kg ha-1 at an fertilization rate of 50 kg ha-1, and the effect of fertilization rates of 0 kg N ha-1 (control), 25, 50, 75 and 100 kg N ha-1 on proso millet grain yield were tested. The fi eld trial with proso millet was established in 2017 growing season at Eerika, Tartu County. The spring and summer of 2017 were cooler compared to a long-term average, however, these conditions turned out to be favorable for millet cultiva-tion. The highest seed yield of 2,38 t ha-1 was obtained with the highest sowing rate 40 kg ha-1. Analogously, the highest fertilization rate N100 resulted in the highest yield 3,5 t ha-1. These results show that proso millet has potential for commercial cultivation in Estonia and with suitable sowing and fertilization rates can provide high yield. However, these results are based on only one-year data, and therefore the millet fi eld trials for optimization of agrotechnology must be repeated in years with different climatic conditions.

Keywords: proso millet, new crops, fertilization practice, sowing rate, yield

Sissejuhatus

Harilik hirss (Panicum miliaceum L.) on peeneseemneline suviteravili, mis kuulub kõrreliste sugukonda (Habiyaremye jt, 2016). Kõrge toitainete sisalduse tõttu kasutatakse hirsi seemneid nii inimtoiduks, loomasöödaks kui ka etanooli tootmiseks. Hirss paikneb kuuendal kohal maailma kõige enam kasvatatavate teraviljade hulgas ning on oluliseks toiduaineks ühele kolmandikule maailma populatsioonist (Changmei ja Dorothy, 2014). Aasia ja Aafrika riigid on suuri-mad hirsi tootjad maailmas. Hirss on energiaallikaks miljonitele inimestele Hiinas, Indias, Aafrikas ja Jaapanis ning eriti kuumade ja kuivade piirkondade elanikele (Amadou jt, 2013).

Hirss kuulub selliste kultuuride hulka, mida saab kasvatada jätkusuutlikus põllumajanduses, kuna hirss kasutab kasvuajal efektiivselt niiskust ning talub kasvuajal hästi põuda ja kõrgeid temperatuure (Agdag jt, 2001). Hirss on rahul-dava saagikusega põuakartlikel ja happelistel põllumuldadel, kus teised pea mised põllukultuurid oleksid sageli madala saagikusega (Amadou jt, 2013).

Eestisse imporditi hirssi 2017. aastal 34 t ja 2018. aastal 36 t (ESA, 2018). Globaalsetes kliimamuutuste tingimustes võib Eestis hirsist saada põllumeestele alternatiivne teraviljakultuur, mis võiks parandada toiduga isevarustatuse taset tuleviku soojemas kliimas. Varasemates töödes on leitud, et külvisenorm ja

91

Taimekasvatus

lämmastikuga väetamine mõjutab tugevalt hirsi saagikust (Majid jt, 1989; Tan jt, 2016; Turgut jt, 2006), kuid hirsi väetus- ja külvisenormi ei ole Eestis uuritud. Hirss on suure soojavajadusega kultuur ja ta ei pruugi anda Eesti ilmastiku- ja mullastikutingimustes rahuldavat saaki.

Hariliku hirsi katse rajamise peamine eesmärk oli saada teavet selle kohta, kui-das hirss käitub Eesti ilmastikutingimustes, leida millised on optimaalsed väe-tuse- ja külvisenormid ning seejärel pakkuda välja põllumeestele külvikorda uus kultuur.

Materjal ja metoodika

Hirsi katse rajati 2017. aastal Eesti Maaülikooli Rõhu katsejaama Eerika katse põllule (58°22’N, 26°40’E). Katseala mullaliik oli näivleetunud (Stagnic Luvisol), WRB 2002 klassifi katsiooni järgi (Deckers jt, 2002). Mullalõimis oli kerge liivsavi. Kündmisega läbisegatud pindmise huumuskihi paksus oli 20−30 cm (Reintam, Köster, 2006).

Mullaproovid võeti kevadel vahetult enne hirsi külvamist mai alguses 20 cm sügavuselt. Õhukuivad proovid sõeluti 2 mm avadega sõelaga. Mulla pH määrati 1 M KCl lahuses (mulla : lahuse vahekord 1:2,5), mulla orgaaniline süsinik (Corg) määrati Tjurini meetodil (Soil Survey Laboratory Staff, 1996). Mulla üldlämmas-tiku sisaldus (Nüld) määrati Kjeldahli meetodil (Procedures for Soil Analysis, 2005). Taimedele omastatavad toiteelemendid (P, K, Ca ja Mg) määrati AL-meetodil (Egnér jt, 1960). Katse alguses iseloomustasid mulla huumushorisonti järgmised näitajad: pHKCl 6,0; Corg 1,38%; Nüld 0,13%; taimedele omastatavad toiteelemen-did P 158 mg kg-1; K 104 mg kg-1; Ca 1201 mg kg-1 ja Mg 92 mg kg-1.

Hirsi katse eelvili oli suvioder. Põld künti sügisel, kevadel libistati ja enne külvi freesiti. Katselapid külvati katsekülvikuga 16. mail. Katselapi suurus oli 10 m2. Umbrohutõrjeks pritsiti hirsi taimikut võrsumise faasis preparaadiga Secator OD, (0,15 l ha-1). Taimehaiguste ja -kahjurite tõrjet ei tehtud, kuna hai-gusi ja kahjureid ei esinenud. Katselappide väetamiseks kasutati granuleeritud kompleks väetist NPK N17P4,6K10+S+Mg+B. Väetamise normid olid vastavalt: 0 (kont roll), 25, 50 ja 100 kg N ha-1. Väetuskatses oli hirsi külvisenorm 20 kg ha-1. Külvisenormi katses olid külvisenormid järgmised: 5, 10, 20, 30 ja 40 kg ha-1. Viimati nimetatud osa katsest väetati sama kompleksväetisega, mille norm oli 50 kg N ha-1. Külvisenormi katse külvati 17. mail ja seemnesaak koristati 25. oktoob-ril otse katsekombainiga ning saak kuivatati (30 °C 8 h), tuulati ja sorteeriti. Pärast sorteerimist kaaluti katselapi saagid grammi täpsusega.

Andmed analüüsiti programmiga Statistica 13 (Quest Software Inc). Eri väe-tus- ja külvisenormide mõju hirsi seemne saagikusele leiti ühefaktorilise ANOVA abil, variantide võrdluses kasutati Fisher’s LSD post-hoc testi (p=0,05).

Kasvuperioodi ilmastik 2017. aastal oli maikuust kuni juuli lõpuni jahe-dam kui paljude aastate keskmine ja soojem augusti keskpaigast kuni oktoobri

92

Agronoomia 2019

keskpaigani. Sademete jaotus kasvuperioodil oli küllalt ebaühtlane. Terve mai-kuu ja juuni esimene dekaad olid põuased. Augusti I dekaadist kuni septembri II dekaadini oli sademeid tunduvalt rohkem paljude aastate keskmisega võrreldes (joonis 1).

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

I II III I II III I II III I II III I II III I II III

Mai Juuni Juuli August September Oktoober

Õhu

tem

pera

tuur

, o C

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

Sade

med

, m

m

2017.a. sademed P.a. keskm. sademed

2017.a. temperatuur P.a. keskm. temperatuur

Uurimistöö tulemused ja arutelu

Hirsi seemned külvati mulda 17. mail 2017, kui muld oli piisavalt soojenenud ja taimede tärkamine algas 10 päeva hiljem. Hirsi taimiku areng kasvu alguses oli aeglane võrreldes teiste suviteraviljadega. Taimedele moodustu sid võrsed alles 10. juuli paiku. Kiirem vegetatiivne kasv saabus juuli lõpus ja augusti alguses (joonis 2). Saak koristati katselappidelt katsekombainiga 25. oktoob ril 2017 a., kui taimed olid saavutanud täisküpsuse.

Joonis 2. Hariliku hirsi taimik Rõhu katse-keskuse Eerika katse-põllul. Autor E. Runno-Paurson

Joonis 1. 2017. a keskmine õhutemperatuur (ºC) ja sademete hulk (mm) dekaa-dide lõikes Eerikal vegetatsiooniperioodi vältel võrrelduna paljude aastate (1969–2017) keskmisega

93

Taimekasvatus

Külvisenormi mõju hariliku hirsi saagikusele on uuritud paljudes maailma riikides ja seetõttu varieeruvad soovituslikud normid külvisele suures ulatuses (8–90 kg ha-1) (Majid jt, 1989; Turgut jt, 2006). Erinevad külvisenormid mõjutasid tugevalt hirsi saagikust ka Eesti tingimustes (joonis 3). Suuremad külvisenormid suurendasid usutavalt saagikust. Saagid varieerusid 1,28–2,38 t ha-1 vahel. Saak oli väikseim külvisenormi 5 kg ha-1 ja suurim külvisenormi 40 kg ha-1 kasu tamisel (joonis 3). Antud katse tulemuste põhjal võib Eesti tingimustesse soovitada suu-remaid külvisenorme.

Joonis 3. Külvisenormi (kg ha–1) mõju hirsi tera saagikusele (t ha–1). Erinevad tähed tähistavad statistilist olulist erinevust külvisenormide vahel (Turkey HSD test, p < 0,001). Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5 10 20 30 40

Külvisenorm, kg ha-1

Saag

ikus

, t h

a-1 2,38e2,08c

1,60b

2,23d

1,28a

F4, 5 = 131.96; p < 0,001

Hariliku hirsi väetamise kohta on tehtud hulgaliselt katseid üle maailma ja on leitud, et mineraalväetised mõjutavad usutavalt hirsi taime pikkust, saagikust, võrsumist ning seemnete proteiinisisaldust (Tan jt, 2016). Soovituslikud lämmas-tikunormid (45–225 kg N ha-1) varieeruvad suures ulatuses, kuna hirssi kasvata-takse maailma eri piirkondades ja väga erineva kvaliteediga muldadel (Kalagha-tagi jt, 2000; Turgut jt, 2006). Kuna katsetulemused hirsi kohta Eestis puuduvad, siis kasutati katses hirsi taimiku pealtväetamisel teraviljade väetamiseks sobi-likku kompleksväetist (N17P4,6K10+S+Mg+B), kus maksimaalseks lämmastiku-normiks võeti 100 kg N ha-1. Suurenevate normide kasutamisel suurenes usutavalt (p < 0,001) ka saagikus (joonis 4). Hirsi taimed reageerisid hästi mineraalväetise erinevatele normidele. Hirsi saagikus jäi erinevate väetusnormide juures 1,38–3,5 t ha-1 vahele. Madalaim saagikus (1,38 t ha-1) oli kontrollvariandil, läm-mastikunormi N50 juures suurenes saagikus pea kaks korda (2,65 t ha-1) (joonis 4). Lämmastikunormi N100 juures saavutati kõrgeim saagitase 3,5 t ha-1, mis näitab, et hirsil on piisavalt potentsiaali kasvatamiseks Eesti tingimustes.

94

Agronoomia 2019

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

0 25 50 75 100

Väetis, N kg ha-1

Saag

ikus

, t h

a-13,50e

2,65c2,30b

3,10d

1,38a

F4, 5 = 611,09; p < 0,001

Joonis 4. Kompleksväetisega pealtväetamise (N kg ha–1) mõju hirsi tera saagikusele (t ha–1). Erinevad tähed tähistavad statistilist olulist erinevust pealtväetamise vahel (Turkey HSD test, p < 0,001). Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

Kokkuvõte

Hariliku hirsiga tehtud katsest selgus, et suurim seemnesaak (2,38 t ha-1) saadi, kui külvisenorm oli 40 kg ha-1. Hirsi taimed reageerisid hästi mineraalväetise erinevatele normidele. Hirsi saagikus jäi erinevate väetusnormide juures 1,38–3,50 t ha-1 vahele. Pealtväetamisel kompleksväetisega lämmastikunormil N100 saadi kõrgeim saagitase (3,5 t ha-1), mis näitab et hirsil on Eesti tingimustes kasvatamiseks piisavalt potentsiaali. Põldkatseid hirsiga tuleks jätkata, et opti-meerida agrotehnoloogilisi võtted ja jagada tootjatele katsepõhiseid soovitusi.

Tänuavaldused

Uurimustöö viidi läbi Eesti Maaülikooli osalusega projekti „Teadmussiire pikaajaline programm taimekasvatuse tegevusvaldkonnas“ MAK 2014–2020 (8–2/P13001PKTM), Haridus- ja Teadusministeeriumi institutsionaalse uurimis-projekti IUT8−3, Eesti Maaülikooli baasfi nantseeritava projekti P180273PKTT ning Euroopa Regionaalarengu fondi poolt fi nantseeritud Teaduse Tippkeskuse EcolChange toel.

Kasutatud kirjandusAgdag, M., Nelson, L.L., Baltensperger, D., Lyon, D., Kachman, S. 2001. Row spacing

affects grain yield and other agronomic characters of proso millet. – Communica-tions in Soil Science and Plant Analysis 32, pp. 2021–2032.

Amadou, I., Gounga, M.E., Le, G.W. 2013. Millets: nutritional composition, some health benefi ts and processing – A review. – Emirates Journal of Food and Agriculture 25(7), pp. 501–508.

95

Taimekasvatus

Changmei, S., Dorothy, J. 2014. Millet-the frugal grain. – International Journal of Scientifi c Research and Reviews 3(4). pp. 75–90.

Deckers, J.A., Friessen, P., Nachtergaele, F.O.F., Spaargaren, O. 2002. World reference base for soil resources in a nutshell. In Micheli, E., Nachtergaele, F.O., Jones, R.J.A., Montanarella, L. (eds.): Soil Classifi cation 2001. European Soil Bureau Research Report No. 7, EUR 20398 EN, pp. 173−181.

Egnér, H., Riehm, H., Domingo, W.R. 1960. Untersuchungen über die chemische boden-analyse als grundlage für die Beurteilung des Nährstoffzustandes der Böden. II. Chemische Extractionsmethoden zur Phosphor- und Kaliumbestimmung. – Kungliga Lantbrukhögskolans Annaler 26, pp. 199–215.

ESA: Eesti Statistikaamet 2018. www.stat.ee (14.01.2019).Habiyaremye, C., Matanguihan, J.B., Guedes, J.D., Ganjyal, G.M., Whiteman, M.R.

Kidwell, K.K., Murphy, K.M. 2016. Proso millet (Panicum miliaceum L.) and its potential for cultivation in the Pacifi c Northwest, U.S.: A Review. – Frontiers in Plant Science. 7, pp. 1961.

Kalaghatagi, S.B., Jirali, D.I., Wali, S.Y., Nagod, M.S. 2000. Remove from marked records response of foxtail millet (Setaria italica) to nitrogen and phosphorus under rainfed conditions of northern dry zone of Karnataka. – Annals of Arid Zone (India), 39(2), pp. 169–171.

Majid, M.A., Hamid, M.A., Mannujan. 1989. Cropping systems, production technology, pests, diseases, and utilization of small millets in Bangladesh. In Small millets in global agriculture, eds. A. Seetharam, K.W. Riley, and G. Harinarayana, Janpath, New Delhi, India: Oxford and IBH Publ. Co. Pvt. Ltd. pp. 271–284.

Procedures for Soil Analysis. 2005. In LP van Reeuwijk, (Ed.), 5th edn. Wageningen, 112 pp.

Reintam, E., Köster, T. 2006. The role of chemical indicators to correlate some Estonian soils with WRB and soil taxonomy criteria. – Geoderma 136, pp. 199−209.

Soil Survey Laboratory Staff. 1996. Soil survey laboratory methods manual. Soil Survey Investigations Report No. 42, Version 3.0. National Soil Survey Center, Lincoln, NE, USA.

Tan, M., Olak, H., Öztaş, T. 2016. Effects of nitrogen doses on yield and some traits of proso millet (Panicum miliaceum L.) in highlands. – Journal of Advanced Agricul-tural Technologies 3( 4), pp. 301–304.

Turgut, I., Duman, A., Wietgrefe, G.W., Acikgoz, E. 2006. Effect of seeding rate and nitrogen fertilization on proso millet under dryland and irrigated conditions. – Journal of Plant Nutrition, 29, pp. 2119–2129.

96

Agronoomia 2019

ÕLIKANEPI KASVATUSTEHNOLOOGIATE OPTIMEERIMINE

Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Toomas Tõrra, Ülo Niinemets, Peeter Lääniste

Eesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituut

Abstract. Runno-Paurson, E., Eremeev, V., Tõrra, T., Niinemets, Ü., Lääniste, P. 2019. Optimiza-tion of cultivation technologies for industrial hemp (Cannabis sativa) cv. Finola. – Agronomy 2019.

Industrial hemp cultivation restarted in Estonia in mid 2000s and the hemp cultivation area has increased very fast in recent years. The main aims of this study were to fi nd the optimal sowing time, sowing rates and fertilization rates for top dressing and band application for hemp cultivation in Estonia. A fi eld trial with the cultivar Finola was establish in the growing season 2017 at Eerika, Tartu County, and the effects of different sowing times (May 9, May 16 and May 23), top dressing with different fertilization rates (0 kg N ha-1, N0; 50 kg N ha-1, N50; 100 kg N ha-1, N100 and 150 kg ha-1 N, N150), band application (fertilization rates 0 kg ha-1 N, N0; 10 kg ha-1 N, N10 and 20 kg ha-1 N, N20) and seed sowing rates (20 kg ha-1, 30 kg ha-1 and 40 kg ha-1) on the yield of hemp seed were tested. The spring and summer of 2017 was cooler compared to long-term average, however, these conditions turned out to be favourable for hemp cultivation. The highest seed yield with 1,73 t ha-1 (1,2 t ha-1 higher than in unfertilized plots) was obtained in the treatment with top dressing with highest fertilization rate. Sowing time had no effect on seed yield, except for the lowest sowing rate (20 kg ha-1) where seed yield was notably higher for the earliest sowing time (9th of May). The top dressing with fertilization rates N0, N50 and N100 did not infl uence the yield. However, the highest rate of top dressing N150 had a higher yield in the latest sowing time (23rd of May). As this study is based on only one-year data, further work is needed to defi ne the conditions for optimum hemp yield in temperate to hemi boreal agriculture.

Keywords: industrial hemp, cultivation technologies, fertilization practice, sowing date, yield

Sissejuhatus

Harilik kanep (Cannabis sativa L.) on Eestis varasemalt olnud oluline kiutaime kultuur. Kanepi kasvatamisest hakati taas rohkem rääkima kui Kalju Paalman alustas 2005. aastal toonases Jõgeva Sordiaretuse Instituudi (praegune Eesti Taimekasvatuse Instituut) Mooste Katsejaamas õlikanepi katsetamisega. Õlikanep on saanud Eestis suhteliselt lühikese ajaga populaarseks põllukultuu-riks ning tema külvipind laieneb pidevalt. 2016. aasta seisuga kasvab õlikanepi sorti ‘Finola’ Eestis juba 6000 hektaril ja kasvatajaid on poolesaja ringis (Efert, 2017). Kohaliku õlikanepi tootearendus on üsna rikkalik: esindatud on kanepiõli, kanepipähklid, kanepijahu, kanepiseemne ja kanepiproteiini tooted. Enamus Eestis toodetud õlikanepi seemnetest eksporditakse Euroopasse ja vaid 10% jääb kohalikule turule (Efert, 2017).

Euroopas kasvatatakse kanepit kokku 42 500 hektaril (EU Hemp Cultivation Area 2017). Enim kasvatatakse kanepit Prantsusmaal, Itaalias, Eestis, Hollandis,

97

Taimekasvatus

Leedus ja Saksamaal (EU Hemp Cultivation Area 2017). Kanadas on kanepi kasvu pind üle 55 000 hektari (Statistics, Reports and Fact Sheets on Hemp, 2017). Kanadas on viimastel aastatel suurt tähelepanu pööratud õlikanepi kas-vatamisele, selle koristustehnoloogia väljatöötamisele ja töötlemisele; selle tule-musel on õlikanepi kasutamine toiduainetööstuses ja kosmeetikas märgatavalt tõusnud (Cherney ja Small, 2016).

Õlikanep on tüüpiline parasvöötmekultuur, mille optimaalne kasvutempera-tuur on 20−25 °C (Heinsoo, 1986). Kanep on külvikorras väga hea kultuur, kuna on suure juurekavaga sammasjuurne taim. Suur ja sügavale ulatuv juurekava kompenseerib mõnin gase sademete puuduse (Apazhev, 2005). Samuti ei esine kanepitaimedel olulisi haigusi ega kahjureid. Kanepiseemned on kõrge toiteväär-tusega ning kõrge oomega-3, -6 ja -9 rasvhapete sisaldusega. Seemnetes leidub kõrge väärtusega kergesti seeduvat proteiini, vitamiine ja mineraale (Small ja Marcus, 2002; Callaway, 2004). Õlikanepi sordi ‘Finola’ seemned sisaldavad keskmiselt 33−35% õli ja 25% proteiini (Callaway, 2004).

Nii kiu- kui õlikanepil on pikk kasvuaeg, mis võib kesta lõunapoolsete maade sortidel (Poola, Prantsusmaa, Ungari, Itaalia, Rumeenia, jt) alates külvist kuni seemnete valmimiseni 240−275 päeva (Perfect plant, 2018a). Pikk kasvuaeg võib olla takistuseks paljude lõunapoolsete õlikanepi sortide viljelemiseks Eestis. Samas on Soomes, Kuopio Ülikoolis (praegune Ida-Soome Ülikool), aretatud õlikanepi sort ‘Finola’ tunduvamalt lühema kasvuajaga (130−145 päeva), mis-tõttu sobib hästi meie põhjamaisesse kliimasse. Kanepi külviaeg on suhteliselt hiline, sest noored taimed on külmakartlikud. Sordi ‘Finola’ aretaja soovitab kül-vata kanepi seemet kui mulla temperatuur on 12 °C, mis on meie tingimustes mai lõpus. Siiski võiks üritada õlikanepit varem külvata, sest vaatamata sellele, et sordi ‘Finola’ kasvuaeg on lühem võrreldes teiste sortidega, on Eesti oludes selle kultuuri kasvuaeg siiski üsna pikk ja mõnel kasvuaastal ei pruugi seemned valmida. Seega on vaja uurida, kas on võimalik sellel sordil tuua valmimis- ja koristusaega ettepoole, optimeerides seda varajasema külviajaga.

Kanep on üsna vähenõudlik põllukultuur, kuid õlikanepi seemnesaak sõltub lämmastiku, fosfori, kaaliumi ning väävli kättesaadavusest mullast. Sordi ‘Finola’ aretajapoolne soovitatav optimaalne lämmastiku väetusnorm jääb vahemikku 80−90 kg ha-1, fosforil 50−60 kg ha-1, kaaliumil 67 kg ha-1 ning väävlil 17 kg ha-1 (Basic information on Finola agronomy for 2017). Eesti tingimustes ei ole õlikanepi väetusnorme uuritud. Seega on vaja selgitada, kas väetusnormide opti-meerimine võimaldaks Eestis õlikanepi seemne saagikust sordil ‘Finola’ tõsta.

Õlikanepi väetamise juures peab arvestama sellega, et seemne külvil ei ole soovitav anda lämmastik- ega fosforväetist, kuna väetamine vähendab märga-tavalt taimede tärkamist (Small ja Marcus, 2002; Callaway, 2004). Seega peaks taimi varustama toitainetega ainult kasvuaegse pealtväetamisega. Eesmärgiks ei ole lihtsalt saada kõrgemaid saake, vaid optimaalse väetiste sisendi korral kõrgei-mat võimalikku saaki.

98

Agronoomia 2019

Sõltuvalt mulla temperatuurist ja niiskusest tärkavad kanepi taimed 4−7 päeva jooksul pärast külvamist. Eestis soovitatakse õlikanepit külvata külvisenormiga 250 idanevat seemet m2 (30 kg ha-1) (Perfect plant, 2018b). Suurem külvisenorm ja väiksem reavahe vähendavad umbrohtumist. Kiire kanepi taimede tärkamine tagab efektiivse suviumbrohtude allasurumise, kuna tärkav kanep moodustab kiiresti suure lehepinna juba esimese kasvukuu jooksul. Probleemsemad umb-rohud on põldsinep, raps, põld-konnatatar, metsikud kaeraliigid, valge hanemalts jt. Umbrohupuhas põld on ainuke viis kvaliteetse saagi saamiseks, sest herbitsiidid, mis sobiksid umbrohtude tõrjumiseks õlikanepi taimikust, praegu puuduvad (Callaway, 2004). Seega on vaja välja selgitada, kas soovituslik külvisenorm on optimaalseim umbrohtumise vähendamiseks ja kõrge seemnesaagi saamiseks.

Õlikanepi põldkatse rajamise vajadus põhines huvigrupi olemasolul ja soovil. Eestis läbi viidud õlikanepi põldkatsete tulemusi on vähe, kuid samas kultuuri kasvupind üha suureneb. Seega oli vaja testida erinevaid külviaja, väetamise ja külvitiheduse variante, et leida neist optimaalseim.

Püstitasime järgmised hüpoteesid: a) varasem külviaeg ei vähenda õlikanepi seemne saagikust; b) soovitatud külvisenorm tagab kõrgeima õlikanepi seemne-saagi; c) kõrgemad väetusnormid tõstavad õlikanepi saagikust; d) pealtväetamisel on eelis külvieelse väetamise ees.

Materjal ja metoodika

Õlikanepi katse sordiga ‘Finola’ rajati 2017. aastal Eesti Maaülikooli Rõhu katsejaama Eerika põllule (58°22’N, 26°40’E). Katseala mullaliik oli näivlee-tunud (Stagnic Luvisol) WRB 2002 klassifi katsiooni järgi (Deckers jt, 2002), mullalõimis oli kerge liivsavi ja kündmisega läbisegatud pindmise huumuskihi paksus 27−30 cm (Reintam ja Köster, 2006).

Mullaproovid võeti kevadel vahetult enne õlikanepi külvamist mai alguses 20 cm sügavuselt. Õhkkuivad proovid sõeluti läbi 2 mm avadega sõela. Mulla pH määrati 1 M KCl lahuses (vahekord (1:2,5), mulla orgaaniline süsinik (Corg) määrati Tjurini meetodil (Soil Survey Laboratory Staff, 1996). Mulla üldläm-mastiku sisaldus (Nüld) määrati Kjeldahli meetodil (Procedures for Soil Analy-sis, 2005). Taimedele omastatavad toiteelemendid (P, K, Ca ja Mg) määrati AL-meetodil (Egnér jt, 1960). Katse alguses iseloomustasid mulla huumushorisonti järgmised näitajad: pHKCl 5,8; Corg 1,40%; Nüld 0,10%; taimedele omastatavad toiteelemendid P 158 mg kg-1; K 104 mg kg-1; Ca 1201 mg kg-1 ja Mg 92 mg kg-1.

Katse rajati kolmel erineval külviajal: 9. mail, 16. mail ja 23. mail. Kanepi katse eelvili oli suvioder. Kõigil kolmel külviajal olid järgmised katsevarian-did: a) külviaegne väetamine ammooniumsalpeetriga (lämmastikunormidega 0, 10 ja 20 kg ha-1; b) kasvuaegne pealtväetamine kompleksväetisega järgmiste lämmastiku normidega: 0, 50, 100 ja 150 kg ha-1 (kompleksväetis YaraMila N21P4K16S4); c) külvisenormid: 20, 30 ja 40 kg ha-1 − väetati kompleksväetisega N21P4K16S4, 19. juunil 50 kg N ha-1 ja 10. juulil 50 kg N ha-1). Igal väetusringil anti

99

Taimekasvatus

50 kg N ha-1 kompleksväetist. Õlikanepi esimene pealtväetamine 50 kg N ha-1 kompleks väetisega tehti 13. juunil kui taimede lehestik hakkas kokku kasvama, teine väetuskord tehti 19. juunil (100 ja 150 kg N ha-1 väetisnorm) ja kolmas väetuskord 10. juulil (ainult 150 kg N ha-1 väetisnorm). Pealtväetamise ja külvil väetamise külvisenormid olid 30 kg ha-1. Katselapi suurus oli 10 m2. Taimekaitse töid katses ei teostatud kuna selleks puudus vajadus. Saak koristati teraviljakom-bainiga kõikide katsevariantide katselappidelt 28. septembril.

Kogutud andmete statistiline analüüs tehti programmiga Statistica 13 (Quest Software Inc). Eri külviaegade, väetus- ja külvisenormide mõju õlikanepi seemne saagikusele leiti ühefaktorilise ja mitmefaktorilise ANOVA abil, variantide võrd-luses kasutati Fisher’s LSD post-hoc testi (p = 0,05).

Tulemused ja arutelu

2017. aasta kasvuperioodil olid ilmastikutingimused mõne aia- ja põllu-kultuuri jaoks ebasoodsad, sest jaheda kevade ja hilise suve alguse tõttu nihkus saagivalmimine ca kuu aega hilisemaks, sealhulgas kaunviljadel jäi saagikus kesk miselt 42% väiksemaks võrrelduna 2016. aastaga (Valdmaa, 2018). Üldiselt sobis 2017. aasta jahedapoolne mai, juuni ja juuli ilmastik väga hästi õlikanepi kasvatamiseks (joonis 1). Kevad oli kuiv: terve maikuu jooksul sadas vihma vaid 20 mm. Hiljem tuli sademeid võrreldes paljude aastate keskmisega samaväärselt või enamgi, v.a juuli ja septembri kolmandal dekaadil.

Varasel külvil (9. mai) moodustus kasvupäevi alates külvist kuni saagi-koristuseni 142 päeva, keskmisel külviajal (16. mai) 135 ja hilisel külvil (23. mai)

0

5

10

15

20

I II III I II III I II III I II III I II III I II III

Mai Juuni Juuli August September Oktoober

Õhu

tem

pera

tuur

, o C

0

20

40

60

80

Sade

med

, m

m

2017.a. sademed P.a. keskm. sademed

2017.a. temperatuur P.a. keskm. temperatuur

Joonis 1. Keskmine õhutemperatuur (ºC) ja sademete hulk (mm) dekaadide lõikes Eeri kal vegetatsiooniperioodi vältel võrrelduna paljude aastate (p. a.) 1969–2017 keskmisega

100

Agronoomia 2019

128 päeva. Katsest selgus, et külviaeg ei mõjutanud oluliselt külvisenormi variantide saagikust (30 kg ha-1, p = 0,71 ja 40 kg ha-1; p = 0,39 ), välja arvatud väikseima külvisenormi (20 kg ha-1) puhul, kus varajasema külviaja (9. mai) saagikus oli oluliselt kõrgem võrreldes hilisemate külvidega (p = 0,049) (tabel 1). Pealtväeta-mise variantidel N0, N50 ja N100 külviaeg saagikust ei mõjutanud (p > 0,05). Kõrgeima väetusnormiga variandil (N150) saadi oluliselt suuremat saaki (p = 0,027) hilisemal külvil (23. mai) (tabel 2). Külvi väetamisel ei mõjutanud külviaeg saagikust variantidel N0 ja N10 (p > 0,05), kuid enim väetatud variandil N20 saadi oluliselt suurem saak just keskmisel külviajal 16. mail (p = 0,035) (tabel 3). Katsest selgus, et külvil väetamine, kuni N20, ei pärssinud seemnete idanemist mullas ja taimed tärkasid ühtlaselt ning taimede arvukus nendel katse-variantidel võrrelduna kontrollvariandiga ei vähenenud.

Erinevad külvisenormi variandid kanepi saagikust oluliselt ei mõjutanud (p > 0,05). Selle katse tulemuste põhjal on võimalik väiksema külvisenormi juu res saada samaväärset saaki kui suuremate külvisenormide puhul. Kuna kanepi seeme on kallis, võimaldab vähendatud külvisenorm hoida sisenditelt oluliselt kokku. Katse tulemustest selgus, et soovitatud hilisem külviaeg ei taganud suurimat seemnesaaki enamuses katsetatud variantides. Seega võime selle katse põhjal väita, et Eesti tingimustes võib sordi ‘Finola’ seemet külvata nädal kuni kaks soovitatust varem. See on oluline teadmine, sest annab võimaluse saaki põldudelt varem koristada.

Tabel 1. Külvisenormi (kg ha-1) mõju kanepi seemnesaagile erinevatel külviaegadel

Külviaeg Külvisenorm, kg ha-1 20 30 40

09 mai 1,18B1a2 ± 0,03* 1,18Aa ± 0,03 1,18Aa ± 0,03 16 mai 1,00ABa ± 0,00 1,10Aa ± 0,10 1,08Aa ± 0,08 23 mai 0,90Aa ± 0,10 1,13Aa ± 0,03 1,10Aa ± 0,00 1Erinevad suured tähed tähistavad statistiliselt olulist erinevust külviaegade vahel (Fisher LSD test, p < 0,05); 2Erinevad väiksed tähed tähistavad statistiliselt olulist erinevust külvisenormi vahel (Fisher LSD test, p < 0,05); * ± standardviga Tabel 2. Pealtväetamise (N kg ka–1) mõju kanepi seemnesaagile erinevatel külviaegadel

Külviaeg Pealtväetamine, N kg ha–1 0 50 100 150

09 mai 0,60A1a2 ± 0,00 1,00Ab ± 0,00 1,18Ac ± 0,03 1,50Ad ± 0,05 16 mai 0,50Aa ± 0,00 0,90Ab ± 0,00 1,28Ac ± 0,03 1,48Ad ± 0,03 23 mai 0,50Aa ± 0,00 0,70Ab ± 0,00 1,23Ac ±0,03 1,73Bd ± 0,03 1Erinevad suured tähed tähistavad statistiliselt olulist erinevust külviaegade vahel (Fisher LSD test, p < 0,05); 2Erinevad väiksed tähed tähistavad statistiliselt olulist erinevust pealtväetamise vahel (Fisher LSD test, p < 0,05); * ± standardviga

101

Taimekasvatus

Tabel 3. Külvil väetamise (N kg ka–1) mõju kanepi seemnesaagile erinevatel külviaegadel

Külviaeg Väetamine külvil, N kg ha–1 0 10 20

09 mai 0,60A1a2 ± 0,00 0,73Ab ± 0,03 0,73Ab ± 0,03 16 mai 0,50Aa ± 0,00 0,75Ab ± 0,05 0,85Bb ± 0,00 23 mai 0,50Aa ± 0,00 0,60Aab ± 0,03 0,73Ab ± 0,03 1Erinevad suured tähed tähistavad statistilist olulist erinevust külviaegade vahel (Fisher LSD test, p < 0,05); 2Erinevad väiksed tähed tähistavad statistilist olulist erinevust külvil väetamise vahel (Fisher LSD test; p < 0,05). * ± standardviga

Pealtväetamisel saadi suurim saak kõrgeima väetusnormiga variandi N150 puhul, seda nii varajase, keskmise ja hilise külviaja puhul (p = 0,027). Kõrgeima väetisnormi puhul oli saak väetamata variandist 0,9−1,2 t ha-1 suurem (tabel 2). Katses oli pealtväetamisega saadud saakide tase üsna kõrge, varieerudes N100 variandil 1,2−1,3 t ha-1 ja N150 variandil 1,5−1,7 t ha-1. Euroopa keskmine saagikus õlikanepil on 1 t ha-1. Kanadas on suurimad saagikused küündinud 1,5 t ha-1, kuid keskmiselt saadakse 0,9 t ha-1 (Small ja Marcus, 2002). Samas jääb meie katses õlikanepi seemnete saagitase oluliselt maha Mooste katsejaamas 2005−2007. aastal saadud saagikustele, mis varieerusid erinevatel kasvuaastatel väetusnormil N90 vahemikus 2,6−3,2 t ha-1 (Paalman ja Mäeorg, 2007; 2008).

Külviaeg ei mõjuta pealtväetamisel saagikust (p = 0,102), kuid külvisenorm (p = 0,034) ja külvil väetamine (p = 0,006) mõjutavad oluliselt õlikanepi seemnete saagikust (tabel 4). Külviaja ja külvisenormi koosmõju ei avalda saagikusele usutavat mõju (p = 0,36). Külviaja ja pealtväetamise koosmõju (p < 0,001) ning külviaja ja külvil väetamise koosmõju (p = 0,02) mõjutavad usutavalt õlikanepi seemne saaki.

Table 4. Erinevate faktorite mõju õlikanepi seemnesaagile, t ha-1 Faktor Saagikus, t ha-1

Külvisenorm Pealtväetamine Külvil väetamine Külviaeg (ka) p = 0,034* p = 0,102 p = 0,006* Külvisenorm (kn) p = 0,086 Pealtväetamine (pv) p < 0,001* Külvil väetamine (kv) p < 0,001* ka x kn p = 0,360 ka x pv p < 0,001* ka x kv p = 0,020* * – p < 0,05

102

Agronoomia 2019

Kokkuvõte

2017. aasta jahedamapoolne vegetatsiooniperiood sobis igati õlikanepi viljelemiseks ning moodustunud seemnesaak oli suurem võrrelduna teiste Euroopa riikide põldudelt saadud keskmiste saakidega. Suurim seemnesaak saadi pealtväetamise kõrgeima väetusrežiimi (N150) korral − 1,73 t ha-1, mis on 1,2 tonni rohkem kui väetamata variandil (N0). Katsest selgus, et külviaeg ei mõjutanud oluliselt külvisenormi variantide saagikust, välja arvatud madalaima külvisenormi puhul, kus varase külviaja saagikus oli oluliselt kõrgem hilisemate külviaegadega võrreldes. Pealtväetamise variantidel N0, N50 ja N100 ei mõju-tanud külviaeg saagikuse taset. Kõrgeima väetusnormiga variandil saadi siiski olulisemalt suuremat saaki hilisema külviaja korral (23. mail). Samuti leiti, et erinevad külvisenormid ei mõjuta oluliselt õlikanepi saagikust. Kuna tegemist on ühe kasvuaasta tulemustega, on kindlasti vaja jätkata põldkatseid optimaalsete külviaegade, külvise- ja väetusnormide väljaselgitamiseks.

Tänuavaldused

Uurimustöö viidi läbi Eesti Maaülikooli osalusega projekti „Teadmussiirde pikaajaline programm taimekasvatuse tegevusvaldkonnas“ MAK 2014–2020 (8–2/P13001PKTM), Haridus- ja Teadusministeeriumi institutsionaalse uurimis-projekti IUT8−3, Eesti Maaülikooli baasfi nantseeritava projekti P180273PKTT ning Euroopa Regionaalarengu fondi poolt fi nantseeritud Teaduse Tippkeskuse EcolChange toel.

Kasutatud kirjandusApazhev, R. M.: Апажев P. M. 2005. Обоснование параметров самоходного

рулонного пресса для сбора растений культурной конопли и сеносоломистых материалов. – Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Мoсква, 194 стр. (vene keeles)

Basic information on Finola agronomy for 2017. http://fi nola.fi /wp-content/uploads/2017/10/Finola_basic_farming_info_2017.pdf (07.01.19).

Callaway, J.C. 2004. Hempseed as a Nutritional Resource: An Overview. – Euphytica, 140, pp. 65–72.

Cherney, J.H., Small, E. 2016. Industrial hemp in North America: production, politics and potential. – Agronomy 6, 58.

Deckers, J.A., Friessen, P., Nachtergaele, F.O.F., Spaargaren, O. 2002. World reference base for soil resources in a nutshell. (eds) E. Micheli, F.O. Nachtergaele, R.J.A. Jones, L. Montanarella. – Soil Classifi cation 2001. European Soil Bureau Research Report No. 7, EUR 20398 EN, pp. 173−181.

Efert, T. 2017. Eesti on suuruselt teine kanepikasvataja Euroopas. https://maaelu.pos-timees.ee/4161461/eesti-on-suuruselt-teine-kanepikasvataja-euroopas/ (19.12.2018)

103

Taimekasvatus

Egnér, H., Riehm, H., Domingo, W.R. 1960. Untersuchungen über die chemische bodenanalyse als grundlage für die Beurteilung des Nährstoffzustandes der Böden. II. Chemische Extractionsmethoden zur Phosphor- und Kaliumbestimmung. – Kungliga Lantbrukhögskolans Annaler 26, pp. 199–215.

EU Hemp Cultivation Area 2017. 2018. European Industrial Hemp Association. http://eiha.org/media/2018/06/18-06-11_EIHA_hempcultivationarea.png (14.06.18).

Heinsoo, J. 1986. Kiukultuurid. – Taimekasvatus. (koost.) E. Reimets. Tallinn, lk 172–282.Paalman, K., Mäeorg, E. 2007. Tööstusliku kanepi arengud Euroopas ja põldkatsetest

Moostes. – Eestis kasvatatavate põllukultuuride sordid, nende omadused ja kas-vatamise iseärasused. Jõgeva Sordiaretuse Instituut, 2007. lk. 52−57.

Paalman, K., Mäeorg, E. 2008. Kiu- ja õlikanepi saagikus, saagikvaliteet ning sobivus erinevate toodete lähtematerjalina kasutamisel. – Põllukultuuride uuemad sordid, nende omadused ja kasvatamise omapära. Jõgeva Sordiaretuse Instituut, 2008. lk. 59−63.

Perfect plant. 2018a. Tööstuskanepi sordid. https://www.perfectplant.ee/toostuskanepi-sordid (28.12.18).

Perfect plant. 2018b. Kanepi külvamine. https://www.perfectplant.ee/toostuskanepi-sordid (28.12.18).

Procedures for Soil Analysis. 2005. (ed) L.P. van Reeuwijk, 5th edn. Wageningen, 112 pp.Reintam, E., Köster, T. 2006. The role of chemical indicators to correlate some Estonian

soils with WRB and soil taxonomy criteria. – Geoderma 136, pp. 199−209.Small, E., Marcus, D. 2002. Hemp: a new crop with new uses for North America. (eds)

J. Janick and A. Whipkeys. – Trends in new crops and new uses. Alexandria, VA. pp. 284–326.

Soil Survey Laboratory Staff 1996. Soil survey laboratory methods manual. Soil Survey Investigations Report No. 42, Version 3.0. National Soil Survey Center, Lincoln, NE, USA.

Statistics, Reports and Fact Sheets on Hemp. 2017. https://canada.ca/en/health-canada/services/drugs-medication/cannabis/producing/selling-hemp/about-hemp-canada-hemp-industry/statistics-reports-fact-sheets-hemp.html (07.01.2019).

Statsoft, 2005. Statistica 7,0. Copyright 1984–2005. Tulka, OK, USA, 716 p. Valdmaa, U. 2018. Põllumajandussektori 2017. aasta ülevaade. – Maaeluministeerium,

13. märts 2018, Tallinn, 99 lk.

104

Agronoomia 2019

ILMASTIKU MÕJUST EESTIS ENAMKASVATATAVATELE KARTULISORTIDELE

Aide Tsahkna, Terje TähtjärvEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Tsahkna, A., Tähtjärv, T. 2019. The effect of weather to more cultivated potato varieties in Estonia. – Agronomy 2019.

Potato is a very adaptable crop, but nevertheless it demands certain ecological conditions. Tuber yield and quality may be affected by the precipitation and air temperature of the vegetation period. It is important to maximize potato yield and quality under different growing conditions. It is generally accepted that locally bred varieties are better suited to local growing conditions.

The trial was carried out at the Estonian Crop Research Institute in 2017–2018. Fourteen potato varieties were included in the trial. The aim was to study the tuber yield of potato varieties in different weather conditions. According to the results the highest tuber yield had the domestic variety Teele in both trial years, despite of very different weather conditions. There were enough precipitations in 2017, but was very dry in 2018. The tuber yield was half or one-third lower in 2018 than in 2017. Varieties Constance and Teele had similar high tuber yield in 2017, but in 2018 the variety Toscana produced also signifi cantly high tuber yield.

Keywords: potato variety, weather conditions

Sissejuhatus

Kuigi kartul on kasvutingimuste suhtes väga kohanemisvõimeline ja teda peetakse kultuuriks, mida saab kasvatada peaaegu igasugustes agrokliima- ja mullastikutingimustes, on tal, nagu igal kultuuril, fülogeneetiliselt kujunenud kindlad nõudmised ökoloogiliste tingimuste suhtes (Jõudu, 2002). Suur tähtsus on sordi omaduste stabiilsusel ja kvaliteedi säilitamisel erinevates kasvutingimustes ning mugulasaak ja kvaliteet on tugevalt seotud sordiga ning kasvukohaga (Crop Monitor, 2003; Tomasiewicz jt, 2003; Haase jt, 2005).

On teada, et Eestis aretatud kartulisordid on kohanenud ja sobilikud siin-sete kasvutingimustega, kuid ka kohalikud mullastiku- ja ilmastikutingimused võivad olla erinevad. Kartuli mugulasaaki ja selle kvaliteeti võivad mõjutada peale sordi veel vegetatsiooniperioodi pikkus ja ilmastik, mullatüüp ja -lõimis. Ilmastikuteguritest mõjutavad saaki kõige enam sademed ja õhutemperatuur (Zarzyńska ja Pietraszko, 2015). Genotüübi x kesk konna vastastikune mõju on ilmnenud enamike saagi komponentide vahel, nagu nt mugulate arvuga taime kohta, mugulamassiga, saagikusega, kuivainesisaldusega ja krõpsu värvusega (Augustin jt, 2012).

Kirjanduse andmetel (Van der Zaag, 1992) võib kartulisortide parematest mullas-tikutingimustest viimine kehvematesse (näit. raskemasse lõimisesse) tekitada stressi (juurte areng saab pärsitud), mis omakorda võib esile kutsuda saagi- või kvaliteedi-languse.

105

Taimekasvatus

Kartul eelistab kobedat ja õhurikast mulda. Kõige rohkem sobivad kartu-lile huumusrikkad saviliiv- ja liivsavimullad (Vesik, 1966). Liivmuldades on vähem orgaanilist ainet ja niiskust kui savimuldades. Sademetega suureneb mulla niiskus, mis omakorda suurendab mulla mikrobioloogilist aktiivsust (Haluschak jt, 2003).

Sordi nõuetele ja mulla omadustele vastav sademete hulk ning jagune mine vegetatsiooniperioodil avaldab suurt mõju nii mugulasaagi suurusele kui ka kvali eedile (Vesik, 1996). Kartuli veevajadused rahuldaks aktiivsel kasvuperioodil umbes 300 mm sademeid, mis saviliivmuldadel oleks 370–390 mm ja liivsavidel 300–320 mm (Tartlan, 2005). Kirjanduse andmeil jaotuvad sademed liivsavi mul-dadel järgmiselt: juunis 70 mm, juulis 120 mm, augustis 90 mm (Jõudu, 2002).

Materjal ja metoodika

Uurimistöös võeti vaatluse alla 14 Eestis enamkasvatatavat kartulisorti. Katsed viidi läbi 2017. ja 2018. aastal Jõgeval ETKI katsepõldudel. Eelvili oli mõlemal aastal talinisu. Katsed rajati kolmes korduses NNA (Nearest Neigbours Analyses) meetodi järgi. Katsepõld sai 500 kg ha-1 kloorivaba kompleksväetist (Cropcare 12:11:18) enne kultiveerimist ja vagude ajamisel 420 kg ha-1 (Cropcare 8:11:23). Kartuli mahapanek toimus 2017. a 18.05. ja 2018. a 16.05. Kasvuaegse hooldamisena mullati 2 korda ja äestati 1 kord. Umb rohutõrjet tehti 19.06.2017 ja 14.06.2018 Titus TF 25 50 g ha-1. Katsed koristati 04.09.2017 ja 04.09.2018.

Katseandmed analüüsiti ühefaktorilise dispersioonanalüüsi meetodil (ANOVA, Fisher’i LSD test) statistikaprogrammi Agrobase (Agrobase 20TM, 1999) abil, usalduspiirid 95% (PD0,05) tõenäosusega.

Tulemused ja arutelu

2017. katseaasta tulemustest nähtub, et sortidel ‘Teele’ ja ‘Constance’ oli mugulasaak kõige kõrgem (~65 t ha-1). Usutavalt madalam saagikus oli sortidel ‘Carolus’, ‘Laura’, ‘Marabel’, ‘Red Lady, ‘Red Sonia’ ja ‘Tiina’ (joonis 1). Üle-jäänud katsesortide vahel usutavat erinevust ei esinenud.

2018. aastal olid mugulasaagid põuase suve tõttu 1/3–1/2 võrra madalamad kui 2017. aastal. Ka saagikuse erinevused sortide vahel olid 2018. aastal väikse-mad. Usutavalt kõrgeima saagikusega olid sordid ‘Teele’ (44,6 t ha-1) ja ‘Toscana’ (41,3 t ha-1). Usutavalt väiksema mugulasaagikusega olid kõik ülejäänud sordid.

Kui 2017. aastal oli sortide keskmine mugulasaak statistilise analüüsi põhjal 56,0 t ha-1 ja 2018. aastal 32,2 t ha-1, siis seda erinevust võib selgitada ilmas-tikuga. Kui 2017. aastal tuli Jõgeval sademeid kartuli kasvuperioodil 312 mm (mis ongi kartuli vajadus), siis 2018. aastal vaid 159 mm, mis on ½ vähem nor-mist (tabel 1). Kartuli saagikust mõjutasid faktoriaalse dispersioonanalüüsi põh-jal enim katseaastate ilmastikutingimused 69,2% ulatuses, sordi mõju saagile oli 16,1% ja 14,7% jäi ülejäänud saaki mõjutavatele teguritele.

106

Agronoomia 2019

Tabel 1. Ilmastik kartuli kasvuperioodil (Jõgeva ETKi andmed)

Keskmine õhutemperatuur, °C

Sademete summa, mm Mulla produk-tiivne veevaru mm

Kuu Dekaad 2017 2018 Keskm.* 2017 2018 Keskm.* 2017 2018 Mai Juuni

I II III I

5,7 9,5

13,2 11,9

11,1 16,1 16,2 13,4

8,4 10,6 11,9 13,5

4 1 4

25

9 3 5 5

13 17 19 15

- - - -

- - - -

II 14,8 16,8 14,4 20 7 26 - - III 13,4 14,8 15,4 33 11 28 - 14,6 Juuli I 13,8 15,6 16,4 8 10 23 30 4,9 II 14,8 21,7 16,9 45 5 26 34,9 1,3 III 16,1 23,2 17,0 4 0,5 30 19,8 0,0 August I 17,3 21,1 16,6 22 31 30 24,7 20,8 II 17,5 17,3 15,5 35 29 29 22,1 18,4 Sept

III I II

13,1 12,4 12,5

15,6 17,2 14,1

14,1 12,4 10,6

26 14 71

16 1

26

30 21 21

- - -

- - -

Summa - - - - 312 159 328 - - *Aastate 1922–2017 keskmine

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

Red SoniaTiina

LauraRed Lady

MarabelCarolusToscana

MaretFlaviaArielle

LillyEsmeeTeele

Constance

Sort

t ha -1

2017 2018

Joonis 1. Kartulisortide saagikus 2017. ja 2018. aastal (2017. a I – PD0,05= 9,62, p < 0,05; 2018. a I–PD0,05= 5,84, p < 0,05)

107

Taimekasvatus

Kokkuvõte

Mõlema katseaasta väga erinevates ilmastikuoludes oli kõrgeima mugula-saagiga kodumaine sort ‘Teele’, mis näitab sordi saagikuse stabiilsust. 2017. aastal oli kõrge saagikusega sort ‘Constance’ ja 2018. aastal ‘Toscana’. Mugula-saaki mõjutab ilmastikunäitajatest kõige rohkem sademete hulk vegetatsiooni-perioodil.

Kasutatud kirjandusAugustin, L., Milach, S., Bisogin, D.A., Suzin, M. 2012. Genotype x environment in-

teraction of agronomic and processing quality traits in potato. – Horticultura Bra-sileira 30, pp. 84–90.

Haase, T., Krause, T., Haase, N.U., Böhm, H., Loges, R., Heß, J. 2005. Effect of loca-tion and cultivar on yield and quality of organic potatoes for processing to crisps. – Abstracts of Papers and Posters II of 16th Triennial conference of the EAPR, pp. 699–703.

Jõudu, J. 2002. Kartuli kasvu mõjutavad tegurid ja mugulate moodustamine. – Kartuli-kasvatus. (koost.) J. Jõudu. Tartu, lk. 69–97.

Potato Variety Agronomy Profi le. – Crop Monitor. 2003. College of Agriculture, Food and Rural Enterprise. I. 8, pp. 1–8.

Zarzyńska, K., Pietraszko, M. 2015. Infl uence of Climatic Conditions on Development and yield of Potato Plants Growing under Organic and Conventional Systems in Poland. – Am. J. Potato Research 92, pp. 511–517.

Vesik, E. 1996. Kartulikasvatus. – Agronoomiline teatmik. Tallinn, lk. 80.Van der Zaag, D.E. 1992. Potatoes and their cultivation in the Netherlands. Haag, 76 p.Tomasiewicz, D., Harland, M., Moons, B. 2003. Irrigation. – Guide to Commercial Po-

tato Production on the Canadian Prairies. Western Potato Council of Canada, pp. 55–60.

Haluschak, P., McKenzie, C., Panchun, K. 2003. Field selection Soil Management and Fertility. – Guide to Commercial Potato Production on the Canadian Prairies. Western Potato Council of Canada, pp. 23–29.

108

Agronoomia 2019

ESIMESED KATSETUSED BATAADI KASVATAMISEL EESTI PÕLLUL

Eve Runno-Paurson, Viacheslav Eremeev, Pille Meinson, Tiina Tosens, Siim Kõre, Rainis Sikk, Ülo Niinemets

Eesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituut

Abstract. Runno-Paurson, E., Eremeev, V., Meinson, P., Tosens, T., Kõre, S., Sikk, R., Niine-mets, Ü. 2019. First steps on sweet potato cultivation in Estonia. – Agronomy 2019.

With warmer summers, sweet potato (Ipomoea batatas) could become a new fi eld crop for Estonia. In this study, sweet potato was cultivated fi rst time in Estonian fi eld conditions in 2018. The summer of 2018 was 3.1 °C warmer than long-term average (average growing period tem-perature of 16.5±4.7 °C vs. 30 yr average ± SD temperature of 13.4±4.1). Two sweet potato cultivars Evengeline (Louisiana, USA) and Covington (North Carolina, USA) with two dif-ferent fertilization regimes of fertilization (0 kg N ha-1, N0 and 100 kg N ha-1, N100), and diffe-rent precultivation practices (pregrown sweet potato slips, entire or sliced tubers) were tested. The growth period lasted 123 days and only the cultivation using pregrown slips was success-ful, resulting in yields comparable to those in sweet potato traditional cultivation areas. For the slip-grown plants, signifi cant differences in tuber yield were observed between the cultivars [15.2±1.6 (average ± SE) t ha-1 for Evangeline and 11.4±1.2 t ha-1 for Covington] and fertilisa-tion treatments. The highest yield was obtained for N100 treatment in the cultivar Evange-line (17.5±2.1 t ha-1). The lowest yield was obtained in the cultivar Covington N100 treatment (9.9±0.7 t ha-1). The results of this fi eld trial demonstrate that in warmer summers as predicted in the future, sweet potato is a promising new crop for Estonian fi eld conditions. Future studies are needed to optimize the planting and harvesting times and fertilization protocols as well as analyse more cultivars with different climatic requirements.

Keywords: novel cultures, cultivation methods, sweet potato, fertilisation, yield, cultivar

Sissejuhatus

Bataat ehk maguskartul (Ipomoea batatas (L.) Lam.) on Eestis kauge küla-line, pärinedes arvatavasti troopilistest ja subtroopilistest Kesk- ja Lõuna-Ameerika piirkondadest. Võiks arvata, et bataat on kartuli lähisugulane, kuid ta kuulub hoopis perekonda lehtertapp ja sugukonda kassitapulised (Convoluvulacea). Küll on kartul ja bataat sugulased seltsi tasemel: maavitsalaadsete (Solanales) seltsi kuuluvad nii maavitsaliste (Solanaceae) sugukond kui kassitapuliste sugukond. Miks bataati kasvatada? Bataat on tervisele väga kasulik, sisaldades rikkalikult retinoide ja karotenoide (vitamiin A prekursorid) ja askorbiinhapet (vitamiin C) ja on äärmiselt kiudaineterikas (Ishida jt, 2000; Bovell-Benjamin, 2007). Just β-karoteeni suur sisaldus annab bataadile oranžika värvuse. Rohke kaaliumi sisaldus teeb bataadi kasulikuks põllukultuuriks just südametervisele (Olaofe ja Sanni, 1988). Bataat sisaldab märkimisväärselt mangaani, mis on oluline kom-ponent aju ja närvide normaalseks funktsioneerimiseks. Bataadil on võrreldes kartuliga madalam glükeemiline indeks (Atkinson jt, 2008), kuna bataadis

109

Taimekasvatus

sisalduv tärklis on kartulitärklisega võrreldes keerulisema struktuuriga. See on oluline näitaja diabeetikutele, kuna keeruliste polüsahhariidide lagundamine on aeganõudvam, hoides ära järsu vere glükoosisialduse tõusu. Lisaks sisaldab bataat ka teisi polüsahhariide, millel võib olla antioksüdatiivseid, vähi- ja põle-tikuvastaseid mõjusid (Zhao jt, 2005; Yuan jt, 2017).

Selle juurvilja kasumlikkuse pärast on teda proovitud viljeleda ka epitsentrist väljaspool ja üsna edukalt. Juhtivad bataadi kasvatusmaad on Hiina, Aafrika ja Lõuna-Ameerika riigid, jmt (FAO, 2018). Samas kasvatatakse bataati üsna laia-del pindadel ka USA-s. Bataadi puhul ei ole tegemist väga kõrget väetusfooni vajava põllukultuuriga ning ta saab väga hästi hakkama ka põuastes tingimustes (Department of Agriculture, Forestry and Fisheries, 2011).

Kuidas siis põhjapoolsetes regioonides selle kultuuri kasvatamisega hakka-ma saada? Kindlasti tulevad siinkohal appi kliimamuutused. Järjest enam on kasvanud Põhja-Euroopas keskmisest kõrgemate temperatuuridega suvede arv ja selle kasvu prognoositakse veelgi (Kocmánková jt, 2010; Pulatov jt, 2015). Soojeneva kliima kontekstis, kus kevaded ja varasügised on põuasemad ja Põhja-Euroopas on hüppeliselt kasvanud nende suvepäevade arv, mil tempe ratuur on kõrgem kui 20 °C, esinevad kuumalained (Kim jt, 2018), ning öökülmad on hilisema algusega, on bataadikasvatus Eestis täiesti võimalik. Samas bataadi kasvu periood troopilistel sortidel on 4−5 kuud (Department of Agriculture, Forestry and Fisheries, 2011), kuid meie kliimas sellest ei piisa. Meie laiuskraa-didel tuleks kindlasti viljeleda selliseid sorte, mille kasvuaeg on lühem, näiteks 90 kuni 100 päeva.

Bataati on Eestis kasvatatud kodustes tingimustes nii kasvuhoonetes, kasvu-lavatsites kui ka tuulevaiksetes aiasoppides. Meie pilootkatse põhieesmärk oli uurida bataadi kasvatuse võimalikkust Eestis just avamaa põllutingimustes. Tes-tisime hüpoteese, et a) bataadi saagikus sõltub mahapaneku viisist (ettekasvatatud võrsed vs mugulad), b) bataat jõuab viljuda, c) saagikus on suurem jahedama piirkonna (USA Põhja-Carolina osariik) sordil ‘Govington’ võrreldes kuumema piirkonna (USA, Louisiana osariik) sordiga ‘Evangeline’ ja (d) väetamise mõju saagile on kuival ja kuumal suvel tagasihoidlik.

Materjal ja metoodika

Bataadi katse rajati Eesti Maaülikooli Rõhu katsejaama Eerika põllule 2018. aastal. Põllu eelviljad olid 2016. aastal kartul ja 2017. aastal teravili. Katses kasvatati kahte USAs aretatud sorti, ‘Evangeline’ (Louisiana Põllumajanduse Katse keskus) ja ‘Govington’ (Põhja-Carolina Riiklik Ülikool). Sordi ‘Evange-line’ mugulad olid imporditud Egiptusest ja sordi ‘Covington’ mugulad USAst. Bataat istutati põllule kolmes eri variandis 6. juunil: terve mugul, poolitatud mugul ja ettekasvatatud võrsed. Ettekasvatamine toimus Biolan aiamaa must-mullaga (12−14−24 + Mg sisaldav lubjakivipulber 4 kg m3, pH 6,0) täidetud

110

Agronoomia 2019

kastides, järgmistel tingimustel: temperatuur 22 °C, niiskustase 65% ja valgus 700 μmol m2. Võrsete ettekasvatamine võttis aega 40−45 päeva. Kõikidel juh-tudel istutati katsematerjal 50 cm vahekaugusega. Igas katsevariandis oli 6 mugulat, katselapi suurus oli 2,1 m2. Väetusvariante oli kaks N0 ja N100. Väetati YaraBela Axan 27 + 4S kahes jaos, 8. juunil anti 50 kg ha-1 ja 15. juunil veel 50 kg ha-1 väetist. Taimekaitse töid ei teostatud ja umbrohi eemaldati kasvu perioodi jook sul mehaaniliselt kahel korral. Kuna tegemist oli erakordselt kuuma ja kuiva kasvuaastaga (joonis 1), siis kasteti bataati vajaduspõhiselt, kokku kaheksa korda vegetatsiooniperioodi jooksul intervalliga 7–9 päeva ja igal kastmiskorral anti taimele ligikaudu 500 ml vett. Saak koristati kõikidelt katselappidelt 15. oktoobril.

Katseala mullastik oli näivleetunud (Stagnic Luvisol) WRB 2002 klassifi kat-siooni järgi (Deckers jt, 2002), lõimis kerge liivsavi ja kündmisega läbisegatud pindmise huumuskihi paksus 27−30 cm (Reintam ja Köster, 2006). Mullaproovid koguti kevadel 20 cm sügavuselt vahetult enne bataadi istutamist põllule 6. juunil. Õhukuivad proovid sõeluti läbi 2 mm avadega sõela. Mulla pH määrati 1M KCl lahuses (vahekord (1:2,5), mulla orgaaniline süsinik (Corg) määrati Tjurini mee-todil (Soil Survey Laboratory Staff, 1996). Mulla üldlämmastiku sisaldus Nüld määrati Kjeldahli meetodil (Procedures for Soil Analysis, 2005). Taimedele omastatavad toiteelemendid (P, K, Ca ja Mg) määrati AL-meetodil (Egnér jt, 1960). Katse alguses iseloomustasid mulla huumushorisonti järgmised näita-jad: pHKCl 5,6, Corg 1,41%, Nüld 0,10%, taimedele omastatavad toiteelemendid P 86,3 mg kg-1, K 149,6 mg kg-1, Ca 1122 mg kg-1, Mg 154 mg kg-1.

Statistiline analüüs tehti Statistica 13 programmiga. Erinevused katse-variantide bataadi mugulate saagikuses ja mugulate arvukuses leiti ühe ja mitme-faktorilise ANOVA abil, variantide võrdluses kasutati Fisher’i LSD post-hoc testi (p = 0,05).

Tulemused ja arutelu

2018. aasta kasvuaastal olid ilmastikutingimused bataadi kasvatuseks väga soodsad (joonis 1) ning kasvuaeg vältas neli kuud. Mõlemad sordid, ‘Covington’ ja ‘Evangeline’, jõudsid ettekasvatatud variantides moodustada mugulad (joonis 2). Täielikult ebaõnnestus mugulast mahapanek, kus sordil ‘Evengeline’ tärkas vaid 8% ja sordil ‘Covington’ 6% mugulatest. Kindlasti sellist mahapaneku viisi me soovitada ei saa, kuigi juurdunud mugulatükiga mahapaneku varianti mujal kasu-tatakse (Coolong jt, 2012). Kuna tegemist ei olnud spetsiaalselt seemnemugu-latega, vaid kaubandusvõrgust soetatutega, kus mugulaid töödeldakse tärkamist pärssivate vahenditega, siis tõenäoliselt oli see põhjuseks, miks ette kasvatamata mugulate mahapanek ebaõnnestus. Lisaks on meie kliimas kevadsuvised mulla-temperatuurid üldjuhul madalad ja sellele lisaks kuiv kevad, ei loonud soodsaid olusid mugulate idanemiseks.

111

Taimekasvatus

Erinevalt hüpoteesist, oli lõunapoolsema päritoluga sordi ‘Evangeline’ mugulate keskmine saagikus oluliselt kõrgem (15,2 t ha-1) kui sordil ‘Covington’ (11,4 t ha-1) (p = 0,026) (joonis 3). Sordil ‘Evangeline’ oli mugulate saagikus oluliselt kõrgem väetatud variandis N100 kui väetamata variandis N0 (p = 0,049) (joonis 4). Sordil ‘Covington’ seevastu väetamise mõju statistiliselt oluline ei olnud (p = 0,075) (joonis 4).

Keskmine mugulate arv taime kohta oli üsna sarnane mõlemal sordil, olles sordil ‘Evangeline’ keskmiselt 10,3 mugulat ja sordil ‘Covington’ 8,2 mugulat taime kohta (p = 0,069) (joonis 5). Sarnaselt ei leitud olulist erinevust mõlema sordi mugulate arvus väetusvariantide vahel (p = 0,236 ja p = 0,085) (joonis 6).

05

10

152025

I II III I II III I II III I II III I II III

Juuni Juuli August September Oktoober

Õhu

tem

pera

tuur

, o C

0

20

40

60

80

Sade

med

, m

m

2018.a. sademed P.a. keskm. sademed

2018.a. temperatuur P.a. keskm. temperatuur

Joonis 1. Keskmine õhutemperatuur (ºC) ja sademete hulk (mm) dekaadide lõikes Eerikal vegetatsiooniperioodi vältel võrrelduna paljude aastate 1969–2018 keskmisega

Joonis 2. Mõlema sordi, nii ‘Covington’ kui ‘Evangeline’, väetamata variandid moodustasid arvestatava saagi Eesti põllutingimustes (autor E. Runno-Paurson)

112

Agronoomia 2019

Joonis 3. Bataadi mugulate keskmine saak (t ha-1) sortidel ‘Evangeline’ ja ‘Coving-ton’ ettekasvatatud variandis. Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

'Evangeline' 'Covington'6

9

12

15

18

21

Saak

, t h

a-1F1,10 = 6,16; p = 0,02615,2b

11,4a

Joonis 4. Bataadi mugulate keskmine saak (t ha-1) sõltuvalt väetusviisist ettekas-vatatud variandis. Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

'Evangeline' 'Covington'6

9

12

15

18

21

Saak

, t h

a-1

N0 N100

'Evangeline': F1,4 = 6,05; p = 0,049'Covington': F1,4 = 4,63; p = 0,075

12,9a

9,9a

13,0a

17,5b

Joonis 5. Keskmine mugulate arv taime kohta sortidel ‘Evangeline’ ja ‘Coving-ton’ ettekasvatatud variandis. Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

'Evangeline' 'Covington'6

8

10

12

14

Mug

ulat

e ar

v ta

imel

, tk

F1,10 = 3,87; p = 0,06910,2a

8,2a

113

Taimekasvatus

Joonis 6. Mugulate keskmine arv taime kohta sõltuvalt väetusviisist ettekas-vatatud variandis. Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

'Evangeline' 'Covington'6

8

10

12

14

Mug

ulat

e ar

v ta

imel

, tk

N0 N100

'Evangeline': F1,4 = 1,73; p = 0,236'Covington': F1,4 = 4,25; p = 0,085

9,0a8,9a

7,4a

11,4a

Sordi ‘Covington’ väetatud variant andis katses kõige madalama saagi, samas kui sordi ‘Evangeline’ väetatud variant oli põldkatses kõige kõrgema saa-giga. Ilmselgelt on sordi ‘Covington’ algareng aeglasem kui sordil ‘Evangeline’ ja lisaks reageeris sort väetamisele kasvu pärssivalt. Katsetulemuste põhjal võime soovitada teha teine väetuskord hiljem, siis kui taim on juurdunud. Yencho jt, (2008) on leidnud, et sordil ‘Covington’ tuleks anda väetis kahes jaos, esimene kord 10 päeva pärast istutamist ja teine kord 28 päeva pärast.

Katses täheldati juuli keskel lehtedel mulgustusi ehk kahjurite kahjustust. Olulist taimede kasvu pärssivat efekti siiski ei täheldatud ja hiljem kahjusta-jate rünnak ei olnud intensiivne ning keemilist tõrjet ei teostatud. Kasvuaegseid taimehaigusi ei täheldatud.

Sellest katsest saadud bataadi saak oli tasemelt sarnane Malaisias viie sor-diga läbi viidud põldkatsega, mis varieerus 9,8−13,3 t ha-1 (Vosawai jt, 2015). Iisraelis oli keskmine bataadi saagikus põldudel 15 t ha-1 (Loebenstein ja Thot-tappilly, 2009). Saksamaal läbiviidud bataadi katsetes vareerusid saagikused sor-diti 16,0−34,0 t ha-1 (Kell ja Jaksch, 2014). Kuid katses saadud saagitase jääb tugevasti alla USAs korraldatud põldkatsete tulemustele, kus sordi ‘Covington’ saagikus oli vahemikus 45−48 t ha-1 (Yencho jt, 2008) ja sordil ‘Evangeline’ 17,5−30 t ha-1 (La Bonte ja Wilson, 2008). Kindlasti annab bataadi saagikust tõsta täpsemalt planeeritud väetamisega, nii sobivama väetise kui dooside osas, samuti on vajalik optimeerida ettekasvatamise tingimusi. Uurida tuleks ka erine-vate istutusaegade ja tingimuste mõju saagikusele.

Kokkuvõte

Eerika 2018. aasta põldkatses oli bataadi kasvuaja pikkus neli kuud ja mõle-mad sordid moodustasid mugulad. Katsest saadud saak ei jää alla Euroopas saadud katsete tulemustele. Seega saab 2018. aastal läbiviidud katse põh-jal väita, et kesk misest soojema suve korral saab Eesti põllutingimustes edukalt

114

Agronoomia 2019

bataati kasvatada. Bataadi saagikust aitab kindlasti tõsta täpsemalt planeeritud väetamisega, nii sobivama väetise kui dooside osas, samuti on vajalik opti-meerida ettekasvatamise tingimusi. Seetõttu tuleks katsetada erinevate väetiste, istutusaegade ja tingimuste mõju saagikusele. Edaspidi on plaanis fotosünteesi mõõtmised bataadi kuivastressi mõjude hindamiseks erinevates kasvufaasides ja taimekahjustajate analüüs.

Tänuavaldused

Täname väga Hille Lassi ja Helina Nassarit katsetöödel osalemise eest! Uurimustöö viidi läbi projektide IUT8−3, EcolChange (8F160018PKTF) ja Haridus- ja Teadusministeeriumi baasfi nantseeritava projekti P180273PKTT toel.

Kasutatud kirjandus

Atkinson, D.S., Foster-Powell, K., Brand-Miller, J.C. 2008. International tables of gly-cemic index and clycemic load values: 2008. – Diabetes Care 31(12), pp. 2281−2283.

Bovell-Benjamin, A.C. 2007. Sweet potato: a review of its past, present, and future role in human nutrition. – Advances in Food and Nutrition Research 52, pp. 1−59.

Coolong, T., Bessin, R., Fannin, S. 2012. Sweetpotato production for Kentucky. – Cooperative Extension Service, University of Kentucky College of Agriculture, Lexington, KY, 16 p.

Deckers, J.A., Friessen, P., Nachtergaele, F.O.F., Spaargaren, O. 2002. World reference base for soil resources in a nutshell. (eds) E. Micheli, F.O. Nachtergaele, R.J.A. Jones, L. Montanarella – Soil Classifi cation 2001. European Soil Bureau Research Report No. 7, EUR 20398 EN, pp. 173−181.

Egnér, H., Riehm, H., Domingo, W.R. 1960. Untersuchungen über die chemische bodenanalyse als grundlage für die Beurteilung des Nährstoffzustandes der Böden. II. Chemische Extractionsmethoden zur Phosphor- und Kaliumbestimmung. – Kungliga Lantbrukhögskolans Annaler 26, pp. 199–215. (saksa keeles).

FAO, 2018. Review of CGIAR priorities and Strategies. Sweet potato. http://fao.org/wairdocs/tac/x5756e/x5756e08.htm (04.12.18).

Ishida, H., Suzuno, H., Sugiyama, N., Innami, S., Tadokoro, T., and Maekawa, A. 2000. Nutritive evaluation on chemical components of leaves, stalks and stems of sweet-potatoes (Ipomoea batatas poir). – Food Chemistry 68, pp. 359–367.

Ipomoea batatas (sweet potato) ‘Evangeline’. http://hishtil.com/our-products/con-cepts-specialties/special-products/ipomoea-batatas-sweet-potato-evangeline-pbr (08.11.2018).

Kell, K., Jaksch, T. 2014. Süßkartoffeln im Freiland: Anzuchtverfahren und Sorten. 6 lk. https://hortigate.de/Apps/WebObjects/Hortigate.woa/spider/meta?infometa=63300 (04.12.2018).

115

Taimekasvatus

Kim, S., Sinclair, V.A., Räisänen, J., Ruuhela, R. 2018. Heat waves in Finland: present and projected summertime extreme temperatures and their associated circulation patterns. – International Journal of Climatology 38, pp. 1393−1408.

Kocmánková, E., Trnka, M., Eitzinger, J., Formayer, H., Dubrovský, M., Semerádová, D., Žalud, Z., Juroch, J., Možný, M. 2010. Estimating the impact of climate change on the occurrence of selected pests in the Central European region. – Climate Research 44, pp. 95–105.

La Bonte, D.R., Wilson, P.W. 2008. ‘Evangeline’ Sweetpotato. – HortScience 43(1), pp. 258−259.

Loebenstein, G., Thottappilly, G. 2009. The Sweetpotato. Springer Science+Business Media B.V, 522 p.

Procedures for Soil Analysis. 2005. (ed) L.P. van Reeuwijk, 5th edn. Wageningen, 112 p.Olaofe, O., Sanni, O.C. 1988. Mineral contents of agricultural products. – Food

chemistry 30(1), pp. 73−77.Pulatov, B., Linderson, M.L., Hall, K., Jönsson, A.M. 2015. Modeling climate change

impact on potato crop phenology, and risk of frost damage and heat stress in northern Europe. – Agricultural and Forest Meteorology 214−215, pp. 281−292.

Reintam, E., Köster, T. 2006. The role of chemical indicators to correlate some Estonian soils with WRB and soil taxonomy criteria. – Geoderma 136, pp. 199−209.

Soil Survey Laboratory Staff 1996. Soil survey laboratory methods manual. – Soil Survey Investigations Report No. 42, Version 3.0. National Soil Survey Center, Lincoln, NE, USA.

Department of Agriculture, Forestry and Fisheries. 2011. Sweet potato (Ipomoea batatas L.) production. Printed and published by Department of Agriculture, Forestry and Fisheries, Republic of South Africa, 20. p.

Vosawai, P., Halim, R.A., Shukor, A.R. 2015. Yield and nutritive quality of fi ve sweet potato varieties in response to nitrogen levels. – Advances in Plants & Agriculture Research 2(5), pp. 231−237.

Yencho, G.C., Pecota, K.V., Schultheis, J.R., VanEsbroeck, Z-P., Little, B.E., Thorn-ton, A.C., Truong, V-D. 2008. ‘Covington’ sweetpotato. – HortsScience 43(6), pp. 1911−1914.

Yuan, B., Yang, X.Q., Kou, M., Lu, C.Y., Wang, Y.Y., Peng, J., Jiang, J.H. 2017. Sele-nylation of polysaccharide from the sweet potato and evaluation of antioxidant, antitumor, and antidiabetic activities. – Journal of agricultural and food chemistry 65, pp. 605–617.

Zhao, G., Kan, J., Li, Z., Chen, Z. 2005. Characterization and immunostimulatory activity of an (1 → 6)-a-D-glucan from the root of Ipomoea batatas. – Int. Immuno-pharmacol. 5, pp. 1436–1445.

116

TAIMEKAITSE

Taimekaitse

117

MÜKOTOKSIINID JA FUSARIUM SEENED TERAVILJADES – ÜLEVAADE TINGIMUSTEST

Elina Akk1, Liina Edesi1, Tiina Talve1, Bulat Islamov1, Mary-Liis Kütt3, Enn Lauringson2, Ene Ilumäe1, Kalvi Tamm1

1Eesti Taimekasvatuse Instituut, 2Eesti Maaülikool, 3Tartu Ülikool

Abstract. Akk, E., Edesi, L., Talve, T., Islamov, B., Kütt, M. L., Lauringson, E., Ilumäe, E., Tamm, K. 2019. Mycotoxins and Fusarium fungi in cereals – overview of conditions. – Agro-nomy 2019.

In this short review weather and agronomic aspects, what infl uenced the incidence of Fusarium fungi and mycotoxins in the cereals yield, are described. The results of review are additionally summarized in the tables.

Keywords: mycotoxins, cereals, agronomic aspects, Fusarium spp., weather conditions

Sissejuhatus

Teravilja kasutatakse nii kodumaise toidu tootmise toormena kui ka eks-porditakse. Teraviljatoodangu üheks kvaliteedinäitajaks on mikrobioloogiline ja toksikoloogiline puhtus ehk toidu- ja söödaohutus. Mükotoksiinid on väikesed molekulid ja hallitusseente ainevahetuse saadused. Neid toodetakse seeneniidis-tiku ja eoste arenemise ajal ning ka spooride levimisel (Fox ja Howlett, 2008). Mükotoksiinide sisaldust kontrollitakse regulaarselt teravilja töötleva tööstuse ja kogumisterminalide laborites. Miks on mükotoksiinide esinemine teraviljas halb? Sellepärast, et mükotoksiinid põhjustavad inimestele toidus ja loomadele söödas tervisehäireid. Nimetatud ühendid tekitavad kahjustusi vereloome-, ainevahetuse- ja närvisüsteemis. Mürgistuse sümptomid võivad olla inimestel näiteks kõhuvalu ja -lahtisus, nahalööve, oksendamine, hingamisraskused, peavalu ja -ringlus. Loomade ja lindude puhul on mürgistuse tunnused isutus, loidus, oksendamine, hingeldamine ja hingamisraskused, kõhulahtisus, viljatus, vigased noorloomad või tibud. Eriti tundlikud on hobused ja sead, mürgistusnähtuste ilmnemisel võib järgneda kiire surm (Rocha jt, 2014). Inimeste ja loomade mükotoksiini dest põhjustatud mürgistust nimetatakse mükotoksikoosiks. Võrdluseks võib tuua, et mükotoksiinid on taimekaitsevahendistest 50–1000 korda mürgisemad. Tera-saagi mürgiseks muutumist põhjustavad hallitusseened perekondadest Fusarium, Alternaria, Aspergillus ja Penicillium, kes elavad mikroobses koosluses taimsel materjalil. Mükotoksiine teatakse üle 400 keemilise ühendi (Betina, 1984). Enam mükotoksikoose põhjustavad toksiinid: DON – deoksünivalenool, ZEN/ZON – zearalenoon, NIV – nivalenool, T2 ja HT2 toksiinid ja MON – moniliformiin. Eelnimetatud toksiine toodavad hallitusseened perekonnast Fusarium spp. Hal-litusseened Penicillium spp. ja Aspergillus spp. põhjustavad teravilja saastumist

118

Agronoomia 2019

mükotoksiiniga ohratoksiin (OTA), Aspergillus spp. seened ka afl atoksiinidega (AFL) (Paterson ja Lima, 2011). Fusarium mükotoksiine teatakse üle 140 ühendi. Fusarium seened teevad läbi kaks olulist elutsüklit: kasvufaasi (mütseeli areng) ja paljunemise, nii lülieostega kui ka spooridega. Üleminekuid arengufaaside vahel reguleerivad keskkonnategurid, niiskus ja temperatuur. Sademete hulk, õhuniiskus ja -temperatuur soodustavad või pärsivad teraviljade õitsemise ajal Fusarium seente levimist teradesse (Vánova jt, 2009b). Ka Eestis tehtud uurin-gutes sõltus Fusarium seente esinemissagedus terades just ilmastikust (projektid “Vähetuntud toksiine tekitavate hallitusseente nomenklatuuri täpsustamine, tok-siinide tekkimise tingimuste ja riskide vältimise selgitamine odral’’ ja “Erinevate viljelusmeetodite (sh. otsekülv) rakenduslik kompleksuuring’’).

Deoksünivalenool (DON, teise nimega vomitoksiin), nivalenool ja T2/HT2 on enim teravilja toodangus esinevad Fusarium seente poolt toodetud ühen-did. DON ehk deoksünivalenooli leidub teraviljades kõige enam. Samuti on ta põhiliseks indikaatoriks teravilja ohutuse kohta teravilja turustamise sektoris.

Käesoleva töö eesmärk on esitada kokkuvõte mõnede mükotoksiinide maksi maalsete lubatud piirmäärade kohta, kuidas agronoomilised ja keskkonna-tingimused mõjutavad Fusarium seente levikut ning mükotoksiinide (DON näi-tel) teket tera vilja saagis.

Materjal ja metoodika

Artiklis kasutatakse Eesti Taimekasvatuse Insituudis tehtud uurimistööde tulemusi ja kirjanduse analüüsi.

Tulemused ja arutelu

Mükotoksiinide mürgisus sõltub nende liigist ja kogusest, seetõttu on nende sisaldusele teraviljas ja teraviljatoodetes Euroopa Komisjoni määruses kehtestatud piirmäärad. Need on kehtestatud pikaajaliste uuringute ja loomkatsete tulemuste põhjal. Näitena esitame deoksünivalenooli, zearalenooli ja ohratoksiini luba-tud maksimaalsed sisaldused teraviljas ja teraviljatoodetes. Lubatud piirmäärade sisaldused erinevad toidu- ja söödaviljas, teravilja liikide ja loomaliikide puhul (tabel 1). Tööstuslikuks otstarbeks (bioetanool, biopolümeeride tootmine) tera-viljade kasutamisel mükotoksiinide piirmäärasid kehtestatud pole. Mükotok-siinide HT2 ja T2 maksimaalsed piirmäärad toiduteraviljas ja söötades on aga soovituslikuks jälgimiseks (tabel 2) ja nende sisaldusi teraviljades ei kontrollita. Tühjad kohad tabelites näitavad, et numbrilist piirmäära ei ole kehtestatud.

Eesti teraviljas levinud Fusarium liigid on Fusarium avenaceum, Fusarium culmorum, Fusarium poae jt. Fusarium seened põhjustavad teraviljade peades valgepähiksust, mille sümptomiteks on pähikute tühjaks jäämine, samuti krimp-sus ja punaka kirmega terad. Peades on näha heledad kohad või roosakas pruunid laigud (Lõiveke, 2008; Lõiveke jt, 2004). Fusarium seente arenemist põllu-

Taimekaitse

119

Tabel 1. Mükotoksiinide lubatud maksimaalsed piirmäärad töötlemata teraviljas, teraviljatoodetes ja söödas, kogus μg kg-1 (Euroopa Komisjoni määrus 2006/1881) Töötlemata teravili ja teraviljatooted toiduks DONa ZEAa OTAa

Töötlemata teravili (v.a. durum nisu, kaer) 1250 100 5 Töötlemata kaer, durum nisu 1750 100 5 Teraviljajahud, kliid, idud, pastad 750 75 3 Leivad, pagaritooted, küpsised, hommikuhelbed, pudrud, kondiitritooted 500 50 0 Teraviljapõhised imiku ja väikelaste toidud 200 20 0 Söödad Teravili ja teraviljapõhised söödad 8000 2000 250 Täiend- ja täissöödad 5000 Täiend- ja täissöödad sigadele 900 Emistele ja nuumsigadele 2000 250 50 Põrsastele ja noortele emistele 100 50 Täiend- ja täissöödad vasikatele (alla 4 kuu vanused), lammastele ja kitsedele 2000 Vasikatele, lüpsilehmadele, lammastele ja kitsedele 500 Kodulindudele 100

a – DON-deoksünivalenool, ZEA-zearalenool, OTA-ohratoksiin

tingimustes mõjutavad ilmastik, mullastik ja argonoomilised tingimused (Parik-ka jt, 2012).

Tabel 2. Mükotoksiinide HT2 ja T2 summaarsed soovituslikud maksimaalsed piirmäärad toiduteraviljas ja söötades, HT2 ja T2 kokku μg/kg (Euroopa Liidu Teataja, 2013/165/EL)

Toiduvili HT2a ja T2a kokku Söödavili HT2a ja T2a

kokku

Kaer (koos kestaga) 1000 Kaera jahvatatud toode koos kestadega 2000

Nisu, rukis ja teised teraviljad 100 Teiste teraviljade tooted 500 Oder (ka õlleoder) 200 Segasööt 250 Kaer otsetarbimiseks 200 Teised teraviljad otsetarbimiseks 50

a – HT2-HT2 toksiin, T2-T2 toksiin

120

Agronoomia 2019

Ilm. Teraviljad nakatuvad Fusarium spp. eostga teraviljade õitsemise ajal. Põllul on õhuniiskusel ja -temperatuuril otsene mõju mükotoksiinide tekkimisel terades. Erinevad uurimistulemused näitavad, et suurim võimalus nakatumiseks on sõltuvalt ilmastikust, nii õitsemise aeg, kaks nädalat enne koristamist kui ka koristamise aeg (Scarpino jt, 2015; Schaafsma jt, 2005; Vánova jt, 2009b). Üle 80% õhuniiskus nimetatud kasvu perioodidel soodustab hallitusseente levimist ja mükotoksiinide tekkimist terades (Van der Fels-Klerx jt, 2013). Meie katsetes põllul tekkis toksiin DON odra teradesse üle 13 °C õhutemperatuuri juures ning vihmasel koristusperioodil (projekt “Vähetuntud toksiine tekitavate hallitusseente nomenklatuuri täpsustamine, toksiinide tekkimise tingimuste ja riskide vältimise selgitamine odral”). Kliima muutustega seoses ennustatakse mükotoksiinidega saastunud teraviljatoodangu osa suurenemist (Kriss jt, 2012; Parikka jt, 2012; Paterson ja Lima, 2011).

Mulla omadused. Happelistel muldadel on toitainete omastamine väiksem ja taimed on vastuvõtlikumad haigustele. Mükotoksiinide tekkimisele terades on soodsamad tingimused glei-, toorhuumuslikel ja suure savisisaldusega muldadel. Seda põhjustab aeglasem orgaanilise aine lagunemine võrreldes kerge lõimisega muldadega. Fusarium seeni esineb rohkem just suurema orgaanilise aine ko-gusega muldadel (Elmholt, 2008).

Viljelusviis. Tava- ja maheviljeluslikult kasvatatud saakide võrdluses on lei-tud, et tavaviljelusest pärit kaeras esines sagedamini toksiine HT2 ja T2, kuid maheviljelusest pärit kaeras toksiini DON (Twaruzek jt, 2013). Tavaviljelus-likult kasvatatud nisu sisaldas toksiini DON rohkem võrreldes maheviljeluslikult kasvatatud nisuga (Vánova jt, 2009a). Brodal jt (2013) analüüsisid 33 tava- ja maheviljeluse uuringu tulemust ning neist 16 uuringus leiti mükotoksiini DON vähem maheviljeluslikult kasvatatud viljas ja neljas uuringus tavaviljeluslikult kasvatatud viljas. Ülejäänud viljelusviisi uuringutes erinevused DON sisalduste ja koguste suhtes terades puudusid. Eestis tehtud uuringu tulemused näitasid, et viljelusviisi mõju teraviljades DON toksiini tekkimisele puudus. Ka Fusarium seeni esines nii mahe- kui tavaviljeluslikult kasvatatud teraviljas sarnaselt (projekt “Vähetuntud toksiine tekitavate hallitusseente nomenklatuuri täpsus-tamine, toksiinide tekkimise tingimuste ja riskide vältimise selgitamine odral”).

Harimistehnoloogia. Mitmete uuringute tulemused näitavad, et otsekülvi tehnoloogia loob soodsad tingimused Fusarium seentega vilja saastumiseks võrreldes minimeeritud ja künnipõhise harimisega. Põhjusena tuuakse välja, et otse külvi puhul tekib maapinnale paksem kiht taimset materjali kui teiste tehno-loogiate puhul (Parikka jt, 2012). Eestis tehtud harimistehnoloogiate uuringus selgus, et harimistehnoloogia ei mõjutanud toksiini DON tekkimist terades. Tok-siine sisaldasid teraviljaproovid, mis olid võetud lamandunud, koristamisega hilinenud ja allakülvidega viljast [projekt “Erinevate viljelusmeetodite (sh. otse-külv) rakenduslik kompleksuuring”].

Taimekaitse

121

Eelvilja mõju. Maisi ja nisu puhul on leitud, et nad soodustavad järgneva tera vilja liigi suuremat nakatumist Fusarium seentega. Piisava õhuniiskuse puhul on suurem risk teradesse mükotoksiinide tekkimisele (Parikka jt, 2012; Schaafsma jt, 2005).

Teravilja liik. Teraviljade liigid on lähtuvalt liigi bioloogiast (tali- või suvi-teravili) Fusarium seente suhtes erineva vastuvõtlikkusega ja risk mükotoksii-nide tekkimisele on samuti erinev. Meie katsetes esines taliviljade terades vähem Fusarium seeni kui suviviljadel (projekt “Taimekahjustajate monitooring 2015–2018“). Põldkatsetes on selgunud, et kaer ja suvi oder olid Fusarium seente suhtes vastuvõtlikumad kui suvinisu (Semaškiene jt, 2006).

Sordi valik. Paljud uuringud on tõestanud, et suviteraviljade puhul on vara-jased sordid Fusarium seente ja ka mükotoksiinide tekkimise suhtes vähem vastu võtlikud kui hilised sordid (Chrpová jt, 2007; Schaafsma jt, 2005, Lõiveke jt, 2004). Nakatumist mõjutavad taimede pikkus ja õitsemine kinnise või avatud pähikuga (Wegulo jt, 2015; Yoshida jt, 2005).

Taimede kasvuaegne hooldamine. Eestis ei ole teraviljade kasvuaeg-sete hooldustööde mõju, nagu äestamine, mikroelementide, biopreparaatide ja humiin hapetega pritsimine, Fusarium seente levimise ja mükotoksiinide tek-kimise suhtes uuritud. Mujal tehtud katsete tulemused viitavad mõnede bakterite Fusarium seeni pärssivale toimele (Gilbert ja Fernando, 2004).

Väetamine. Vähene toitainete sisaldus mullas soodustab nii mükotoksiinide tekkimist kui ka saagi taimehaigustesse nakatumist. Näiteks kaaliumi (K) on vaja terades proteiini ja tärklise moodustamiseks, lisaks tugevdab ta taimedes rakkude seinu. Fosfor (P) on vajalik fosfolipiidide koostises. See tugevdab taimede vastupanu juurehaigustele, nagu juure- ja juurekaelamädanik. Kaltsium (Ca) moodustab taimedes rakuseinu, seega loob kaitse taimehaiguste suhtes, tugevdab taimeosi säilitamise või ladustamise ajal (Dordas, 2008). Lämmastikuga väeta-misel tuleks arvestada taimede optimaalseid vajadusi. Põldkatsed on näidanud, et mükotoksiin DON tekkis teravilja teradesse madalatel lämmastiku (N) foonidel (N40 ja N80) ja kõrgel (N160) foonil (projekt “Vähetuntud toksiine tekitavate hallitusseente nomenklatuuri täpsustamine, toksiinide tekkimise tingimuste ja riskide vältimise selgitamine odral“).

Fungitsiidide kasutamine. Mükotoksiinide tekkimisele soodsatel aastatel on teraviljade pritsimine fungitsiididega õigustatud. Siinjuures paremaid tule-musi on saadud mitme toimeainega fungitsiidi kasutamisel teraviljade loomise lõpp/õitsemise faasis (Haidukowski jt, 2012; Yoshida jt, 2008) (projekt “Vähe-tuntud toksiine tekitavate hallitusseente nomenklatuuri täpsustamine, toksiinide tekkimise tingimuste ja riskide vältimise selgitamine odral“).

Lamandumine. Vilja lamandumine valmimise ajal soodustab mükotokiinide tekkimist terades. Põldkatsetes on selgunud, et juba 5 päeva lamandunud viljas tekivad mükotoksiinid (Nakajima jt, 2008).

122

Agronoomia 2019

Koristamine. Koristamise planeerimisel võiks kombainimise, kuivatamise ja sorteerimise vaheline periood olla võimalikult lühike, tuleks vältida koristatud vilja kuhjades hoidmist. Kombain soovitatakse seadistada nii, et kõlujaid, krimp-sus ja purustatud terasid, umbrohuseemneid ja muud prahti satub koristatud vilja võimalikult vähe. Sellega saab eemaldada 80% DON-i sisaldavaid ja Fusariu-miga nakatunud teri (Salgado jt, 2011). Seejuures tuleks jälgida, et kombain ei purustaks/muljuks terveid teri, sest vigastatud terades tekivad mükotoksiinid kii-resti. Koristuskõrgus tuleks valida selliselt, et võimalikult vähe haarata valmimata või tühjade peadega järelvõrseid. Kui koristustingimused on keerulised (liig-niiskus, palju sajupäevi, kõrge õhuniiskus ja vili põllul ei kuiva), võiks mõõta vilja niis kust põllu eri kohtadest. Kaaluda võiks põllu koristamist valikuliselt. Esmalt kvaliteetsem ja kuivem vili, seejärel lamandunud ja tumenenud vili. Keh-vema kvaliteediga vilja võiks sorteerida, kuivatada ja hoiustada eraldi kvaliteet-semast viljast.

Hoiustamine. Teravilja hoiustamisel peaks õhutemperatuur ja -niiskus ole-ma võimalikult stabiilsed, sest nende muutumisel intensiivistub vilja hingamine, tõuseb niiskusesisaldus ning terades tekivad mükotoksiinid (Zvicevičius jt, 2006). Eesti Taimekasvatuse Instituudi laos tehtud katses suviodraga selgus, et hoiustamise ajal teravilja niiskus suurenes 1,7% võrra. Mükotoksiin DON tek-kis terades juba novembris ja püsis viljas kuni märtsini. Terade sisetemperatuur oli kõrgem ja õhutemperatuur madalam (varieerudes +12 °C kuni -6 °C) ning terade pinnale tekkis kondensvesi, mis tõstis terade niiskusesisaldust. Soodsates niiskuse tingimustes alustasid kasvamist mikroseened. Terade hingamise inten-siivsus võis suureneda veelgi ja see tõstis vilja niiskust (Akk jt, 2017). 14,0–15,5% niiskuse sisaldusega ehk keskmise kuivusega vili hingab 2–4 korda intensiivse -malt võrreldes 13% vilja niiskusesisaldusega, 17–18% niiskusega viljas toimub terade hingamine 20 korda intensiivsemalt kui kuivas viljas (Kallas jt, 1999; Magan ja Aldred, 2007). Õhutemperatuur on oluline ka jahvatatud teravilja hoiustamisel. Meie uuringust selgus, et jahvatatud teravilja (niiskus alla 13%) säilitamisel kaks nädalat toatemperatuuril (20 °C) muutus see toksiliseks, kuid jahvatatud teravilja säilitamisel l4 °C juures sellist protsessi ei toimunud (Lõiveke jt, 2009). Fusarium seente levimist teradele soodustavad paljud tegurid on esi-tatud kokkuvõtvalt tabelis 3. Mükotoksiinide tekkimist mõjutavad tingimused on esitatud tabelis 4.

Taimekaitse

123

Tabel 3. Tingimused, mis mõjutavad Fusarium seente levimist põllul Tingimus Soodne Vähendav Otsest mõju pole Mulla lõimis

raske, savisisaldus suur x kerge, liivsavid x Mulla happesus pH 3–5,5 x pH 5,8–7 x Orgaaniline aine mullas, % üle 3,0 x alla 3,0 x Viljelusviis mahe x tava x Harimistehnoloogia otsekülv x minimeeritud x künd x Eelvili teravili x mais x raps x hernes, uba, vikk x kanep x põldhein x rohumaa x Vahekultuurid

liblikõielised vahekultuurid x ristõielised ja muu perekonna

taimed vahekultuuris x Taliteravili x Suviteravili x Teravilja valmimisaeg varane x hiline x

124

Agronoomia 2019

Tabel 3 järg

Tingimus Soodne Vähendav Otsest mõju pole Taime pikkus 60 cm ja pikem x 60 cm madalam x Taime õitsemine lahtise õiega x kinnise õiega x Külvisenorm 600 x 400 x 200 x Väetamine Orgaanilised väetised x x vedelsõnnik x x tahke sõnnik x kompostid x bakterpreparaadid x Mineraalväetised x lämmastiku kogused x x N 40–99 x N 100–149 x N üle 150 x Pestitsiidid herbitsiidid, v.a toimeaine glüfosaat x

glüfosaat x insektitsiidid x

fungitsiidid ühe toimeainega x mitme toimeainega x

Biopreparaadid (aminohapped,vetika- ekstrakt, bakterpreparaadid) x x Lamandumine x Kõrre murdumine küpsemise ajal x Koristamine enne täisvalmimist x täisküpsuses x koristamisega hilinemine x

Taimekaitse

125

Tabel 4. Tingimused, mis soodustavad mükotoksiinide tekkimist terades põllul ja koristamise järel

Tingimus Soodne Vähendav Ilm teravilja õitsemise ajal (10 päeva) sademed x kuiv x õhuniiskus, % 100–90 x alla 90 x õhutemperatuur, °C alla 10 x 10–27 x üle 28 x Ilm koristamise ajal sademed x kuiv x õhuniiskus, % 100–90 x alla 90 x õhutemperatuur, °C alla 10 x 10–27 x üle 28 x Teravilja niiskus koristamise ajal, % Põllul, punkris, koormas, veo ajal 35–25 x 25–20 x alla 20 x Käitlemine eelsorteerimine x kohene kuivatamine x ladustamine stabiilstes tingimustes x Teravilja hoiustamise niiskus, % 20 x 15 x 14 x 13 x

126

Agronoomia 2019

Kokkuvõte

Mükotoksiinide tekkimine terades nii põllul, käitlemisel kui ka hoiustamise ajal, on otseselt põhjustatud niiskusest ja temperatuuride muutustest viljas ja ümbritsevas keskkonnas.

Fusarium seente levimist põllul mõjutavad veel mulla omadused ja agro-noomiliste võtete valikud. Parema ülevaate andmiseks koondati nimetatud tingimused tabelisse 3 ja 4.

Tänuavaldused

Täname Eesti Maaeluministeeriumi uuringute “Vähetuntud toksiine tekita-vate hallitusseente nomenklatuuri täpsustamine, toksiinide tekkimise tingimuste ja riskide vältimise selgitamine odral 2012–2014.a.’’ (projekti juht Heino Lõiveke) ja “Erinevate viljelusmeetodite (sh. otsekülv) rakenduslik kompleksuuring’’ (pro-jekti juht Kalvi Tamm) rahastamise eest.

Kasutatud kirjandusAkk, E, Lõiveke, H, Edesi, L, Tamm, Ü, Ilumäe, E. 2017. Mükotoksiini DON sisalduse

dünaamika ladustatavas suviodras. – Taimekasvatuse alased uuringud. lk. 152–155.Betina, V. 1984. Mycotoxins: production, isolation, separation and purifi cation. Amster-

dam, 528 p.Brodal, G, Hofgaard, I.S., Eriksen, G.S-, Bernhoft, A. Sundheim, L. 2016. Mycotoxins

in organically versus conventionally produced cereal grains and some other crops in temperate regions. – World Mycotoxin Journal 9(5), pp. 755–770.

Chrpová, J., Šip, V., Mátejová, E., Sýkorová, S. 2007. Resistance of Winter Wheat Va-rieties Registered in the Czech Republic to Mycotoxin Accumulation in Grain Fol-lowing Inoculation with Fusarium culmorum. – Czech Journal of Plant Breeding 43 (2), pp. 44–52.

Dordas, C. 2008. Role of nutrients in controlling plant diseases in sustainable agricul-ture. A review. – Agronomy for Sustainable Development 28, pp. 33–46.

Elmholt, S. 2008. Mycotoxins in Soil Environment. – Secondary Metabolites in Soil Ecology. Soil Biology 14. (ed) P. Karlovsky, Springer-Verlag. pp. 167–203.

Euroopa Komisjoni määrus 1881/2006 https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2006/1881/2008-07-23/est/pdf (15.01.2018) Euroopa Liidu Teataja 2013/165/ELErinevate viljelusmeetodite (sh. otsekülv) rakendusteaduslik kompleksuuring. RUP https://pikk.ee/upload/fi les/K_Tamm_RUP_2012_2014_lopparuanne.pdf (15.01.19)Fox, E., M, Howlett, B.J. 2008. Secondary metabolism: regulation and role in fungal

biology. – Current Opinion in Microbiology 11, pp. 481–487.Gilbert, J, Fernando, W.G.D. 2004. Epidemiology and biological control of Gibberella

zeae/Fusarium graminearum. – Canadian Journal of Plant Pathology 6, pp. 464–472.

Taimekaitse

127

Haidukowski, M., Visconti, A., Perrone, G., Vanada, S., Pancaldi, S., Covarelli, L., Balestrazzi, R., Pascale, M. 2012. Effect of prothioconazole-based fungicides on Fusarium head blight, grain yield and deoxynivlenol accumulation in wheat under fi eld conditions. – Phytopathologia Mediterranea 51(1), pp. 236–246.

Kallas, A, Kiisk, T, Lättemäe, P. 1999. Teravilja koristusjärgne töötlemine. – Teravilja-kasvatuse käsiraamat. (koost.) H. Older, Saku, lk. 236–269.

Kriss, A.B., Paul, P.A., Xu, X., Nicholson, P., Doohan, M., F, Hornok., L, Rietini, A., Edwards, S.G., Madden, L.V. 2012. Quantifi cation of the relationship between the environment and Fusarium head blight, Fusarium pathogen density and my-cotoxins in winter wheat in Europe. – European Journal of Plant Pathology 133(4), pp. 975–993.

Lõiveke, H., Ilumäe, E., Laitamm, H. 2004. Microfungi in grain and grain feeds and their potential toxicity. – Agronomy Research 2(2), pp. 195–205.

Lõiveke, H. 2008. Teraviljade fusarioosid Eestis. 78 lk. Lõiveke, H., Akk, E., Ilumäe, E. 2009. Säilitustingimuste mõju jahvatatud söödateravilja

ohutusele. – Agronoomia 2009, lk. 232–235. Magan, N., Aldred, D. 2007. Post-harvest control strategies: Minimizing mycotoxins in

the food chain. – International Journal of Food Microbiology 119, pp. 131–139.Nakajima, T., Yoshida, M., Tomimurs, K. 2008. Effect of lodging on the level of myco-

toxins in wheat, barley, and rice infected with Fusarium graminearum species complex. – Journal of Genetic Plant Pathology 74, pp. 289–295.

Parikka, P., Hakala, K., Tiilikkala, K. 2012. Expected shifts in Fusarium species compo-sition on cereal grain in Northern Europe due to climate change.– Food Additives and Contaminants, Part A 29(10), pp. 1543–1555.

Paterson, R.P.M., Lima, N. 2011. Further mycotoxin effects from climate change. – Food Research International 44, 2555–2566.

Popovski, S., Celar, F.A. 2013. The impact of agro-environmental factors on the infec-tion of cereals with Fusarium species and mycotoxin production - a review. – Acta Agriculturae Slovenica 101, lk. 105–116.

Rocha, M.E., Bde, Freire, F, daC, O, Maia, F.E.F., Guedes, M.I.F., Rondina, D. 2014. Mycotoxins and their effects on human and animal health. – Food Control 36, pp. 159–165.

Salgado, J.D., Wallhead, M., Madden, L.L., Paul, P.A. 2011. Grain Harvest Strategies to Minimize Grain Quality Losses Due to Fusarium Head Blight in Wheat. – Plant Diseases 96, pp. 1448–1457.

Semaškiene, R., Mankevičiene, A., Dabkevičius, Z., Suproniene, S. 2006. Effect of fun-gicides on Fusarium infestation and production of deoxynivalenol in spring cereals. – Agronomy Research 4 (Special Issue), pp. 363–366.

Schaafsma, A.W., Hooker, D.C., Miller, J.D. 2005. Progress and limitation with respect to pre-harvest forecasting of Fusarium toxins in grain. – Phytopathology 95, pp 123.

Scarpino, V., Reyneri, A., Sulyok, M., Krska, R., Blandino, M. 2015. Effect of fungicide application to control Fusarium head blight and 20 Fusarium and Alternaria myco-toxins in winter wheat (Triticum aestivm L.). – World Mycotoxin Journal 8(4), pp. 499–510.

128

Agronoomia 2019

Twaruzek, M., Błajet-Kosicka, A., Wenda-Piesik, A., Pałubicki, J. 2013. Statistical com-parison of Fusarium mycotoxins content in oat grain and related products from two agricultural systems. – Food Control 34, pp. 291–295.

Vánova, M., Klem, M., Miša, P., Matušinsky, P., Hajšlova, J., Lancová. 2009a. The content of Fusarium mycotoxins, grain yield and quality of winter wheat cultivars under organic and conventional cropping systems. – Plant, Soil and Environment 54(9), 395–402.

Vánova, M., Klem, K., Matušinsky, P.,Trnka, M. 2009b. Prediction Model for Deoxyni-valenol in Wheat Grain Based on Wheather Conditions. – Plant Protection Science 45, pp. 33–37.

Van der Fels-Klerx, H.J , Van Asselt, E.D., Madsen, M.S., Olesen, J.E. 2013. Impact of climate change effects on contamination of cereal grains with deoxynivalenol. – PlosONE 8, pp. 1–10.

Vähetuntud toksiine tekitavate hallitusseente nomenklatuuri täpsustamine, toksiinide tekkimise tingimuste ja riskide vältimise selgitamine odral. RUP.

http://www.maheklubi.ee/upload/Editor/teravilja%20toksiinide%20uuring_2015_lopparuande_vorm-2m.pdf (16.01.2018)

Wegulo, S.N., Baenziger, P.S., Nopsa, J.H., Bockus, W.W., Hallen-Adams, H. 2015. Management of Fusarium head blight of wheat and barley. – Crop Protecton, 73, pp. 100–107.

Yoshida, M., Kawada, N., Tohnooka, T. 2005. Effect of row type, fl owering type and several ohter spike characters on resistance to Fusarium head blight in barley. – Euphythica 141(3), pp. 217–227.

Yoshida, M., Nakajima, T., Arai, M., Suzuki, F., Tomimura, K. 2008. Effect of the timing of fungicide application on Fusarium head blight and mycotoxin accumulation in closed-fl owering barley. – Plant Disease 92, pp. 1164–1170.

Zvicevičius, E., Raila, A., Novošinskas, H., Krasauskas, A. 2006. Mycotoxin producents in grain layer. – Ecologija 3, pp. 105–111.

Taimekaitse

129

MUTATSIOONID, MIS PÕHJUSTAVAD FUNGITSIIDIRESISTENTSUSE NISU HELELAIKSUSELE

Andres Mäe, Pille SooväliEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Mäe, A., Sooväli, P. Role of mutations in the sensitivity response of Septoria leaf spot to fungicides. – Agronomy 2019.

Currently, three groups of fungicide are registered for disease control in winter wheat: sterol 14α-demethylation inhibitors (DMIs), quinone outer side inhibitors (QoI), and succinate dehydrogenase inhibitors (SDHI). Significantly, this widespread use continues despite of many reports of fungicide resistant fungal strains. The recent evolution towards resistance to fungi-cides in European populations of the wheat pathogen Zymoseptoria tritici has been caused by the progressive accumulation of mutations in target-site genes of these fungicides. The most important mechanism leading to reduced DMI sensitivity is based on the accumulation of muta-tions (the most frequent mutations D134G, V136A, G379A, I381V, S524T) in the CYP51 gene; reduced QoI sensitivity is based on the accumulation of mutations (the most frequent mutations F129L, G137R, G143A) in the SDH gene, and reduced SDHI sensitivity is based on the accumu-lation of mutations in the CytB gene (the most frequent mutations B-T268I, C-N86S, C-T79N ja C-H152R).

Further detailed monitoring of the prevalence of resistant phenotypes in the field and cross-resistance studies will aid the implementation of anti-resistance strategies to prolong the cost-effectiveness and lifetime of the fungicides.

Keywords: pathogen, fungicide, mutation, resistance

Sissejuhatus

Funditsiidiresistentsus tekitab muret paljude põ llumajanduslikult oluliste füto patogeensete seente tõ rjel. Valdav enamus fungitsiide töötati välja 19. sajandi lõpus, 20. sajandi alguses (Morton ja Staub, 2008). Kuid juba varsti peale fun-gitsiidide kasutuselevõttu täheldati ka resistentsuse teket. Esimene suurem prob-leem kerkis esile 1980-ndate aastate lõpus, mil avastati mitme levinud fütopa-togeense seene (Botrytis cinerea, Blumeria graminis jt) resistentsus neile seni mõjunud fungitsiidide suhtes (Deising jt, 1987). Esialgu probleemi ei tekkinud, kuna resistentse patogeeni puhul oli tõrjeks mitmeid alternatiive. Ohumärgiks oli aga see, et sageli ei põhjustanud mutatsioonid resistentsust mitte ainult ühe fun-gitsiidi vaid mitme või sageli isegi fungitsiidide rühma suhtes. Need probleemid on viinud ü ldisele mõ istmisele, et fütopatogeensete seente populatsioonide pidev monitooring on vajalik, et õigeaegselt avastada resistentsust põhjustavate mutat-sioonide ilmumist ja teha vajalikke korrektuure fungitsiidide kasutamisel.

Paljudes Euroopa riikides on helelaiksust põhjustava seene Zymoseptoria tritici fungitsiidiresistentsus muutunud tõsiseks probleemiks (Cools jt, 2013; Fraaije jt, 2005). Tänapäeva fungitsiidides kombineeritakse peamiselt kolme

130

Agronoomia 2019

keemilise rühma ühendeid – asoole (DMI rühm), strobiluriine (QoI rühm) ja suktsinaat-dehüdrogenaasi inhibiitoreid (SDHI rühm). Alljä rgnevalt on pü ü tudki anda lü hiü levaade enamlevinud mutatsioonidest, mis põhjustavad kõrreliste hele-laiksuse tekitaja Zymoseptoria tritici populatsioonides resistentsuse levikut kõigi kolme fungitsiidirühma preparaatide suhtes. Eestis on senini olnud fungitsiidi resistentsuse tase madal võrreldes enamiku EL-i riikidega. Arvestades maailma geopoliitilist olukorda, järjest suurenevat põllumajandussaaduste kaubavahetust, sarnaste taimekaitsevahendite kasutamist, tuleb muuhulgas olla valmis resistent-sete tüvede tekkeks ja levikuks ning ka sissetoomiseks teistes riikidest.

Fungitsiidiresistentsuse tekkepõhjused. Seente omandatud resistentsus on tegelikult loomulik evolutsiooniline nähtus, mis aitab neil kohaneda ja ellu jääda keskkonnatingimuste muutudes, kuid selle osakaal on hakanud järsult tõusma. Tegemist on universaalse protsessiga, mis on levinud kõigi fütopatogeensete seente hulgas. Ü ldtuntud on fakt, et fungitsiidiresistentsus sõ ltub otseselt fungit-siidi kasutamise intensiivsusest, toimub looduslik valik. Kuna resistentsuse teke on seente evolutsiooni üks osa, on resis tentsuse likvideerimine kaheldav. Seega ei saa me mutatsioonide teket vältida, küll aga saame erineva toimeviisiga fungit-siidide kombineerimisel fungitsiidi resistentsuse teket maksimaalselt aeglustada.

Peamisteks fungitsiidiresistentsuse kasvu põhjusteks loetakse fungitsiidide kergekäelist kasutamist, sh ennetava tõrjena, aga ka fungitsiidijääkide sattumist keskkonda (Brent ja Hollomon, 2007). Resistentsete mutantide akumulatsiooni soodustavad kindlasti ka patogeeni populatsiooni suurus enne tõrjet, spooride produktsioon, samuti ka patogeeni generatsiooniaeg.

Resistentsuse tekkemehhanismid. Resistentsus erinevate taimekaitsevahen-dite suhtes võ ib tuleneda erinevatest biokeemilistest mehhanismidest, mis kujun-davad pestitsiiditundlikkuse muutusi. Vastavalt nende kujunemise fü sioloogilis-biokeemilistele mehhanismidele eristatakse mitmeid erinevaid resistentsuse tü ü pe. Seentel on kirjeldatud erinevaid fungitsiidiresistentsuse mehhanisme: 1. toimekoha resistentsus (mutatsioon muudab märklaudvalgu tundetuks fun-gitsiidi suhtes), 2. metaboolne resistentsus (toimub märklaudvalgu üleprodukt-sioon), 3. transportsüsteemide aktivatsioon (fungitsiid transporditakse rakust välja enne, kui ta jõuab seonduda märklaudvalguga) ja 4. fungitsiidi detoksi-fi katsioon (olemasolevate ensüümide aktiivsus tõuseb või kujundatakse uus mu-tantne ensüüm, mis lagundab rakku sattunud fungitsiidi) (joonis 1). Kuna paljud fungitsiidid kuuluvad “koht-spetsiifi liste” fungitsiidide hulka, on enam levinud mutatsioonideks punktmutatsioonid, mis põhjustavad ühe aminohappelisi muu-tusi märklaudvalgus. Nii põhjustab mutatsioon G143A (glütsiin asendatakse ala-niiniga) tsütokroom b valgu resistentsuse strobiluriini rühma fungitsiidide suhtes (Fernández-Ortuño jt, 2008).

Taimekaitse

131

Joonis 1. Fungitsiidiresistentsuse tekkemehhanismid. 1. Fungitsiidi interakt-sioon märklaudvalguga (põjustab valgu inaktivatsiooni ja patogeeni surma), 2. toimekoha resistentsus (mutatsioon põhjustab muutuse märklaudvalgu kon-formatsioonis), 3. metaboolne resistentsus (märklaudvalgu üleproduktsioon), 4. fungitsiidi detoksifi katsioon (fungitsiidi ensümaatiline lagundamine), 5. trans-portsüsteemide aktivatsioon (fungitsiid transporditakse rakust välja).

Asoolid – DMI rühma fungitsiidid

Ligikaudu 30 aastat on helelaiksuse tõrjes kasutatud DMI rühma fungitsiide. Selline pikaajaline kasutamine on vähendanud patogeeni tundlikkust nimetatud rühma fungitsiididele, kuid vaatamata sellele on mitmed selle rühma toimeained (tebukonasool, epoksikonasool) endiselt efektiivsed kõrreliste helelaiksuse tõr-jeks (Cools jt, 2013). Põhiliseks resistentsuse tekke põhjuseks on mutatsioonid, mis muudavad märklaudvalgu CYP51 tundetuks fungitsiidi suhtes. Esimesed kirjeldatud mutatsioonid olid punktmutatsioon Y137F (Leroux jt, 2007) ja asen-dus piirkonnas Del459/Del461 (Stammler jt, 2008). Fungitsiidide pidev ja tugev surve patogeeni populatsioonile on kiirendanud mutatsioonide teket ja akumu-leerumist. Tänaseks isoleeritud mutatsioonide hulgas mõjutavad DMI tundlikkust kõige rohkem CYP51 mutatsioonid D134G, V136A/C/G, A379G, I381V, S524T ja asendus piirkonnas Del459/Del461 (Wieczorek jt, 2015). Samas on ka tähel-datud, et näiteks mutatsioonide V136A ja I381V mõju tebukonasooli (Folicur, Orius, Tilmor, Zantara, Falcon Forte) ja prokloraasi (Mirage, Bumper Super, Kantik) tundlikkusele on erinev. Huvitav on veel see, et mutatsioon V136A vähendab tundlikkust epoksikonasooli (Adexar, Allegro Super, Bell, Bell Super, Capalo, Ceriax, Duett Ultra, Opera N, Osiris, Osiris Star, Tango Super, Viverda), protiokonasooli (Proline, Prosaro, Ascra Xpro, Elatus Era, Fandango, Input, Siltra Xpro, Variano Xpro) ja propikonasooli (Archer Turbo, Artea, Bumper),

132

Agronoomia 2019

kuid mitte tebukonasooli ning difenokonasooli (Amistar Gold, puhised Celest Trio, Maxim Extra) suhtes (Cools jt, 2011). Erilist väljatoomist väärib viimastel aastatel levima hakanud mutatsioon S524T, mis vähendab tundlikkust kõigi DMI rühma fungitsiidide, sealhulgas ka protiokonasooli ja epoksikonasooli suhtes (Cools jt, 2011). Selle mutatsiooni esinemissagedus on väike, sest ilmselt mõjub mutatsioon patogeeni elumusele negatiivselt.

Siiski tuleb silmas pidada ka seda, et erinevates maades on erinevate mutat-sioonide esinemise sagedus erinev ja võib varieeruda ka aastate lõikes. 2016. aastal tehtud uuringud näitasid, et levinumad mutatsioonid Ida- ja Kesk-Euroopa maades olid D134G, V136A ja I381V, kuid peaaegu puudusid Inglismaal, Hol-landis ja Iirimaal. Samuti on mutatsioon S524T Hollandis, Poolas, Saksamaal ja Taanis, kuid puudub siiani Rootsis ning Tsehhis (Huf jt, 2018). Eri piirkon-dade CYP51 mutatsioonide muster/jagunemine on ilmselt tingitud erinevustest haigustekitaja survest ja fungitsiidide kasutamise strateegiast. Kokkuvõtteks võib öelda, et praegu on Euroopas kõige levinumad viis DMI rühma fungitsii-dide suhtes resistentsust põhjustavat punktmutatsiooni – L50S, D134G, V136A, I381V ja Y461H (Huf jt, 2018).

Viimastel aastatel on mutatsioonide sagedus selgelt näidanud tõusutrendi, kuigi patogeeni tundlikkus nii DMI kui ka teiste rühmade fungitsiidide suhtes sõltub mutatsioonide kombinatsioonist, mis rakkudesse stabiilselt püsima jääb. Selle kohta annab väärtuslikku informatsiooni üksikute mutatsioonide spektri analüüs, näidates, milliste mutatsioonide teket antud keskkond ja ka agrotehni-liste võtete kompleks soodustab. Veel tuleb meeles pidada, et mutatsioonid, mis annavad resistentsuse ühe või teise fungitsiidi suhtes, võivad oluliselt mõjutada ka organismi konkurentsivõimet kasvukeskkonnas. Näiteks, kuigi mutatsioon S524T annab resistentsuse enamiku DMI rühma fungitsiididele, on seda mutat-siooni leitud ainult 5% Zymoseptoria tritici isolaatidel. Põhjuseks arvatakse olevat selle mutatsiooni negatiivne mõju patogeeni elumusele/konkurentsivõimele, selle pärast esineb mutatsioon S524T alati kombinatsioonis teiste DMI resistent-sust andvate mutatsioonidega, millede hulka kuulub alati V136A (Huf jt, 2018; Cools jt, 2011).

Lisaks CYP51 geenis toimuvatele mutatsioonidele mõjutavad patogeeni tundlikkust ka märklaudvalgu hulk rakus ja transportsüsteemide aktiivsus, mis transpordivad rakku sattunud fungitsiidi toimeaine sealt välja. Mõned aastad tagasi isoleeriti Zymoseptoria tritici mutant MgCYP51, mille tundlikkus oli vähenenud 7–12 korda enamiku kasutatavate DMI rühma fungitsiidide suhtes. Selle põhjuseks oli 120 bp suurune insertsioon geeni CYP51 promootor piirkon-nas (Cools ja Fraaije, 2013). Kui 2014. a oli sellist mutatsiooni kandvate mutante analüüsitud proovide hulgas umbes 1%, siis 2017. a oli see tõusnud 12%-ni.

Taimekaitse

133

Vaatamata järjest suurenevale mutatsioonide arvule Zymoseptoria tritici genoomis (CYP51 geen, jt), mis vähendavad patogeeni tundlikust DMI rühma fungitsiididele, on protiokonasooli ja/või tebukonasooli sisaldavad fungitsiidid siiani olulised nisu helelaiksuse tõrjes.

SDHI rühma fungitsiidid

Teine oluline rühm fungitsiide, mida ka kasutatakse nisu helelaiksuse tõrjes, on suktsinaatdehüdrogenaasi inhibiitorid (SDHI). Esimene selle rühma uutest toimeainetest oli boskaliid, mis võeti helelaiksuse tõrjeks laialdaselt kasutusele 2003. aastal (Rehfus jt, 2018). SDHI rühma fungitsiidid inhibeerivad suktsinaat-dehüdrogenaasi ensüümi (SDH). Esimesed selle rühma fungitsiidid kuulusid nn karboksamiid-fungitsiidide gruppi, millele praeguseks on lisandunud uue põlvkonna esindajad nagu biksafeen (Ascra Xpro, Siltra Xpro, Variano Xpro, Zantara), fl uksapüroksaad (Adexar, Librax, Priaxor, Xemium), isopürasaam (Ceriax), pentiopüraad jt. Nagu paljude teiste fungitsiidide juures, nõrgendavad patogeenide märklaudvalkudes SdhB, SdhC ja SdhD toimuvad mutatsioonid SDHI fungitsiidide toimet. Esimesed mutatsioonid, C-T79N (Prantsusmaal) ja C-W805 (Inglismaal) avastati 2012. a. Järgnevatel aastatel see loetelu täienes kiiresti – C-N86S (Saksamaal) 2013. a, B-N225T (Iirimaal) ja C-T79N (Saksa-maal) 2014. a. C-V166M, B-T268I, C-N86S, C-T79N ja C-H152R (Inglismaal, Prantsusmaal ja Iirimaal) 2015. a. (FRAC, 2016). Seega toimub pidevalt uute mutatsioonide teke, mis SDHI kasutamisel soodustab resistentsete populatsioo-nide teket ja levikut. Nimetatud mutatsioonidest kõige levinumad on C-N86S ja C-T79N. Mutatsioonidest C-V166M, B-T268I, C-N86S, C-T79N ja C-H152R kõige tugevam mõju fungitsiidi resistentsuse tekkimisele oli mutatsioonil C-H152R, mis andis peaaegu 100% resistentsuse kõigi testitud fungitsiidide suhtes (Dooley jt, 2016). Sageli kaasneb mutatsioonidega nn ristresistentsuse teke, mis muudab patogeeni resistentseks mitme erineva fungitsiidi suhtes. Mutatsioone B-T268I, C-N86S, C-T79N ja C-H152R annavad ristresistentsuse bensovindifl upüüri (Ela-tus Era), biksafeeni (Ascar Xpro, Variano Xpro), fl uopüraami (Propulse), fl uksa-püroksaadi, isopürasaami ja pentiopüraadi suhtes (Refus jt, 2018).

Lisaks mutatsioonidele märklaudvalkudes, põhjustab resistentsust fungitsii-dide SDHI suhtes ka MgMFS1 valgu (valk, mis osaleb fungitsiidi transpordil rakust välja) üleekspressioon, mis on tingitud 519 bp pikkuse DNA fragmendi insertsioonis geeni promootorpiirkonda. Omarne koos kaastöötajatega isoleeris mitmeid sellist insertsiooni kandvat Zymoseptoria tritici ja näitas, et kõigil neil oli suurenenud resistentsus fl uopüraami (Ascar Xpro, puhis Baytan Trio) ja iso-fetamiidi suhtes (Omarne jt, 2015). Nimetatud mutatsioon annab resistentsuse ka DMI rühma fungitsiidide suhtes (Yamashitaa ja Fraaije, 2018).

134

Agronoomia 2019

Strobiluriinid – QoI rühma fungitsiidid

QoI rühma fungitsiidid võeti esmakordselt kasutusele 1990-ndate aastate keskel. Strobiluriinid takistavad rakkude hingamist põhjustades seene elutsükli katkemise. Taimerakke strobiluriinid ei kahjusta. Esimese kümne aasta jooksul olid strobiluriinid väga efektiivsed, nende osakaal fungitsiidide turul oli ligi 20%. Peagi selgus, et nende spetsiifi line toimemehhanism on ka nende nõrkuseks. Strobiluriinide resistentsus on tingitud suhteliselt vähestest mutatsioonidest CytB valgus, kuid kuna sarnaseid mutatsioone on leitud eri maades, siis viitab see sellele, et mutatsioonid tekivad kergesti ja on stabiilsed ning ilmselt ei mõjuta need ka peremeesorganismi/seene elumust. Praeguseks kogunenud andmete põhjal on selgunud, et kaks enamlevinud mutatsiooni Zymoseptoria tritici CytB valgus, mis annavad resistentsuse strobiluriinide suhtes, on G143A (glütsiin on asen-dunud alaniiniga) ja F129L (fenüülalaniin on asendunud leutsiiniga). Mutat-siooni G143A kandvad populatsioonid on peaaegu 100% resistentsed. Kuigi mutat-sioon G143A on levinud nii kottseente kui ka munasseente rühma kuuluvate patogeenide hulgas, ei ole nimetatud mutatsiooni leitud roosteseente (Puccinia) perekonna esindajatel ja võrklaiksust põhjustava Pyrenophora teres populatsioo-nides. Viimasel juhul on põhjuseks see, et 143 koodon paikneb täpselt eksoni ja introni piiril ning DNA järjestuse muutus häiriks splaisigu normaalset toimumist, mis oleks organismile letaalne. Mutatsioonid F129L ja G137R annavad osalise resistentsuse ja neid kandvaid populatsioone on võimalik tõrjuda, suurendades fungitsiidi kontsentratsiooni. Kõik strobiluriinid sisaldavad oma struktuuris ühte ja sama funktsionaalset rühma (toksofoori), mis on vajalik nende seondumiseks märklaudvalguga. See ongi põhjuseks, miks seondumiskohas toimuvad mutat-sioonid annavad resistensuse kõigi selle rühma funngitsiidide suhtes.

Lisaks mutatsioonidele märklaudvalkudes, põhjustab resistentsust QoI rüh-ma fungitsiidide suhtes ka MgMFS1 valgu (valk, mis osaleb fungitsiidi trans-pordil rakust välja) üleekspressioon. Selle mutatsiooni seos strobiluriinide resis-tentsusega ei ole siiski selge, sest vastavaid mutatsioone kandvate patogeenide genoomis on alati leitud ka mutatsioon G143A.

Seega tuleb strobiluriinide kasutamisel väga täpselt järgida kasutusjuhendit, mitte pritsida rohkem kui kaks korda kasvuperioodi vältel ja alati kombineerida mõne teise rühma fungitsiidiga.

Igal riigil võ ivad olla individuaalsed, teistest erinevad resistentsusprob-leemid. Ö eldu valguses on ü heselt raske vastata, milline on olukord resistent-susega Eestis. Olulisem probleem on vastavasisulise kõ ikehõ lmava seiresü steemi puudumine Eestis.

Taimekaitse

135

Kasutatud kirjandus

Brent, K.J, Hollomon, D.W. 2007. Fungicide resistance: The assessment of risk. – FRAC monograph No. 2.

Cools, H.J., Fraaije, B.A. 2013. Update on mechanisms of azole resistance in Myco-sphaerella graminicola and implications for future control. – Pest Management Science 69, pp. 150–155.

Cools, H.J., Hawkins, H.J., Fraaije, B.A. 2013. Constraints on the evolution of azole resistance in plant pathogenic fungi. – Plant Patholology 62, pp. 36–42.

Cools, H.J., Mullins, J.G.L., Fraaije, B.A., Parker, J.E., Kelly, D.E., Lucas, J.A. 2011. Impact of recently emerged sterol 14α-demethylase (CYP51) variants of Myco-sphaerella graminicola on azole fungicide sensitivity. – Applied and Enviromental Microbiology 77, pp. 3830–3837.

Dooley, H., Shaw, M.W., Mehenni-Ciz, J., Spink, J., Kildea, S. 2016. Detection of Zymo-septoria tritici SDHI-insensitive field isolates carrying the SdhC-H152R and SdhD-R47W substitutions. – Pest Management Science 72, pp. 2203–2207.

Fernández-Ortuño, D., Torés, J.A., Vicente A., Pérez-García, A. 2008. Mechanisms of resistance to QoI fungicides in phytopathogenic fungi. – International Microbio-logy 11, pp. 1–9.

Fraaije, B.A., Cools, H.J, Fountaine, J., Lovell, D.J, Motteram, J., West, J.S. 2005. Role of ascospores in further spread of QoI-resistant cytochrome b alleles (G143A) in field populations of Mycosphaerella graminicola. – Phytopathology 95, pp. 933–941.

Fraaije, B.A., Lucas, J.A., Clark, W.S., Burnett, F.J. 2003. QoI resistance development in populations of cereal pathogens in the UK. – Proc. BCPC International Congress Crop Science Technology. The British Crop Protection Council. UK, pp. 689–694.

FRAC. 2016. Fungicide Resistance Action Committee. http://frac. info/ (22.10.2016)Hufa, A., Rehfusa, A., Lorenza, K.A., Brysona, R., Voegeleb, R.T., Stamm, G. 2018.

Proposal for a new nomenclature for CYP51 haplotypes in Zymoseptoria tritici and analysis of their distribution in Europe. – Plant Pathology 67, pp. 1706–1712.

Leroux, P., Albertini, C., Gautier, A., Gredt, M., Walker, A.S. 2007. Mutations in the CYP51 gene correlated with changes in sensitivity to sterol 14a-demethylation inhibitors in field isolates of Mycosphaerella graminicola. – Pest Managment Science 63, pp. 688–698.

Morton, V., Staub, T. 2008. A Short History of Fungicides. – Online, APSnet Features. http//doi: 10.1094/APSnetFeature.Omrane, S., Sghyer, H., Audeon, C., Lanen, C., Duplaix, C., Walker, A.S. 2015. Fungi-

cide effl ux and the MgMFS1 transporter contribute to the MDR phenotype in Zymosep-toria tritici field isolates. – Environmental Microbiology 17, pp. 2805–2823.

136

Agronoomia 2019

Stammler, G., Carstensen, M., Koch, A., Semar, M., Strobel, D., Schlehuber, S. 2008. Frequency of different CYP51-haplotypes of Mycosphaerella graminicola and their impact on epoxiconazole-sensitivity and -field efficacy. – Crop Protection 27, pp. 1448–1456.

Wieczorek, T.M., Berg, G., Semaš kienė , R., Mehl, A., Sierotzki, H., Stammler, G., Justesen, A.F., Jørgensen, L.N. 2015. Impact of DMI and SDHI fungicides on disease control and CYP51 mutations in populations of Zymoseptoria tritici from Northern Europe. – European Journal of Plant Pathology 143, pp. 861-871.

Yamashitaa, M., Fraaijea, B. 2018. Non-target site SDHI resistance is present as stand-ing genetic variation in field populations of Zymoseptoria tritici. – Pest Manage-ment Science 74, pp. 72–681.

Taimekaitse

137

SEENHAIGUSTE ESINEMINE EESTIS KASVATATAVATEL SUVINISU SORTIDEL

Bulat Islamov, Anne IngverEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Islamov, B., Ingver, A. 2019. Incidence of fungal diseases in spring wheat cultivars grown in Estonia. – Agronomy 2019.

Spring wheat is one of the most important fi eld crops in Estonia. Widespread wheat culti-vation favours development and spread of fungal diseases. Most common wheat diseases that affect spring wheat production in Estonia are tan spot caused by Pyrenophora tritici-repentis, septoria leaf blotch caused by Zymoseptoria tritici and Parastagonospora nodorum, powdery mildew caused by Blumeria graminis f.sp. tritici and yellow rust caused by Puccinia striiformis. To identify the levels of resistance to most common fungal diseases 31 cultivated spring wheat varieties were screened for two successive growing seasons (2017 and 2018) in the Estonian Crop Research Institute. Wet and cool growth conditions in the season 2017 were favourable for spring wheat development and spread of fungal diseases, 2018 growing season, however, was dry and warm and overall fungal disease levels were low. Tan spot was present in all cultivars in 2017 and 2018. In 2017 the lowest disease score was detected in cultivars Cornetto and Uffo. In 2018 the lowest tan spot levels had the varieties Amulett, Arabella, Cornetto, Happy, Harenda, Licamero and Sorbas. Septoria leaf blotch in 2017 infected all the cultivars, disease score was the lowest in Amulett. In 2018 septoria leaf blotch was only detected in Licamero, Manu, Specifi k and Triso. Powdery mildew was present in all cultivars in 2017, disease score was the lowest in Amulett, Cornetto, Happy and KWS Collada. In 2018 powdery mildew was only found in suscep-tible cultivars Hamlet and Mooni. Generally yellow rust incidence was low in 2017 and 2018. In 2017 yellow rust was detected in cultivars Buddy, Cornetto, Granny and Wanamo. In 2018 yel-low rust was observed in cultivars Buddy, Granny and KWS Collada. A number of spring wheat cultivars with low disease scores for major fungal diseases under natural infection were identifi ed in this study.

Keywords: spring wheat, powdery mildew, tan spot, septoria leaf blotch

Sissejuhatus

Suvinisu on Eestis enim kasvatatav põllukultuur. Nisu kasvatamine võimaldab ka nisuga seotud kahjustavate organismide ellujäämist põllul. Lisaks sellele on viimastel aastatel nisu kasvupind suurenenud ja nisupõldude tihe paiknemine soodustab nisuga seotud seenhaiguste takistamatut kasvu ja levikut. Suurema kahju nisu kasvatuses toovadki seenhaigused.

Eesti Taimekasvatuse Instituut (ETKI) teeb taimekahjustajate monitooringut peamistel põllukultuuridel taimekaitseperioodil kord nädalas mai keskelt juuli keskpaigani. Nisul enam levinud seenhaiguste hulka kuuluvad nisu-pruunlaiksus, helelaiksus, kõrreliste jahukaste, kollane rooste, leherooste, kõrrerooste ja fusa-rioosid (Sooväli ja Koppel, 2017). Lehti kahjustavad seened muundavad nor-maalse taime metabolismi ja vähendavad taime lehtede fotosünteetilist pindala, avaldades mõju saagile ja saagi kvaliteedile. Uurimuse eesmärk oli hinnata Ees-

138

Agronoomia 2019

tis kasvatatavate suvinisu sortide haigusekindlust nelja enamlevinud seenhaiguse suhtes.

Nisu-pruunlaiksus. Haigustekitaja Pyrenophora tritici-repentis tekitab vastuvõtlike taimede lehtedele väikese tumepruuni täpiga kollased laigud. Kui haiguse surve on põllul suur, siis nakatuvad ka nisu pähikud. P. tritici-repentis produtseerib peremees-spetsiifi lised toksiinid ja nende mõjul tekivad taimel iseloomulikud sümptomid – taime koe surm ehk nekroos ja klorofülli sisalduse langus ehk kloroos (Moreno jt, 2012). Haigustekitaja talvitub põhiliselt naka-tunud taimejäänustel, kuid võib talvituda ka külviseemnel ja levida eostega nisu põllule. Esimesed haiguse sümptomid on nähtavad nisu võrsumise faasis. Patogeen tekitab sümptomeid laias temperatuurivahemikus. Haiguse arengut soodustab kõrge õhuniiskus ja vaba vee olemasolu lehe pinnal pika aja jooksul (Sah, 1994).

Nisu helelaiksus. Haigustekitajad Zymoseptoria tritici ja Parastagono spora nodorum põhjustavad varasematel infektsiooni staadiumitel klorootiliste laikude teket. Hilisematel staadiumitel muutuvad laigud pruuniks, nekrootiliseks. Nisu helelaiksus eristub nisu-pruunlaiksusest selle poolest, et haiguse algstaadiumis ei teki nakatunud taimeosadele pruunikaid täppe. Helelaiksuse hilisemas staa-diumis aga tekivad kahjustatud koel palja silmaga nähtavad pruunid pükniidid, millest väljuvad roosakad eoste kogumikud (Solomon jt, 2006). Haigustekitajad talvituvad taimejäänustel ja nakatunud seemnetel. Seene arengut soodustav tem-peratuur on Z. tritici jaoks 15–20 °C, P. nodorum puhul 20–27 °C (Sooväli ja Kann, 2018). Eosed levivad veepiiskade kaasabil ja nakatumisele aitavad kaasa vihmad (Bathgate ja Loughman, 2001).

Nisu jahukaste. Haigustekitaja Blumeria graminis f.sp. tritici on optimaal-setes tingimustes võimeline moodustama seeneniidistikku kõikide taime maa-pealsete organite pinnal. Nakkuse varasemates staadiumites sümptomeid ei ole, kuid hilisemates staadiumites on haigustekitaja seeneniidistik ja koniidid palja silmaga nähtavad. Lisaks tekivad nakatunud lehe tagaküljel klorootilised laigud, nekroosi esineb aga harva. Esmane nakatumine toimub kas taliviljal seeneniidis-tikus moodustunud koniididega või taimejäänustel seene viljakehades kotteostega. Haiguse arengut soodustavad suhteliselt madalad temperatuurid (18–22 °C) ja niis-kete ning kuivade perioodide vaheldumine (Mehta, 2014).

Kollane rooste. Nakatunud taimedel tekivad piki leherootsusid kollakas-oranžid triibud. Triipude sees olevad seene eosed on järgmise nakatumise allikaks. Kollase rooste tekitajal Puccinia striiformis ei ole Eestis vaheperemeestaime, seega uus nakatumine toimub ainult nakatunud taimel talvitunud seeneniidistiku poolt moodustunud eostega. Eoste idanemiseks on vajalikud madalad temperatuurid (10–15 °C) ja kõrge õhuniiskus (Sooväli ja Kann, 2018).

Taimekaitse

139

Materjal ja metoodika

Haiguskindluse määramiseks valiti 31 Eestis kasvatatavat suvinisu sorti. Katselapid olid 9 m2 suurused ja paiknesid randomiseeritult neljas korduses ning ruutmeetrile külvati 600 idanevat tera. Külvieelselt oli katsepõld väetatud kompleksväetisega (N90 P20 K38 S + Mg + B). Katsed viidi läbi ETKI katse põllul Jõgevamaal. Kasvuperiood määrati päevades külvist küpsuseni. Aastatel 2017 ja 2018 hinnati taimehaigusi kahes korduses. Haigused hinnati riiklike majan-duskatsete metoodika järgi (Loper, 2018) 1–9 palli skaalas, kus juures 1 tähendas haigusvaba ja 9 tugevalt nakatunud taime. Kumulatiivne haiguste indeks arvutati nelja haiguse hindamispallide keskmiste summana.

2017. a taimekasvuperioodil mai algusest juuli lõpuni domineerunud madalad temperatuurid (joonis 1, A) ja keskmisest suurem sademete hulk (joonis 1, B) põhjustasid taimede aeglasemat arengut ja suuremat maapealse biomassi moodus-tumist. Suhteliselt madalad temperatuurid ja sagedased vihmasajud mõjusid seen-haiguste arengule positiivselt. Keskmisest kõrgemate temperatuuridega ja kuiv kasvuperiood 2018. aastal oli taimekasvule ja seenhaiguste arengule ebasoodne.

Joonis 1. Vegetatsiooniperioodi ilmastiku tingimused 2017. ja 2018. aastal: (A) õhutemperatuur, (B) sademete summa

0

5

10

15

20

25

I II III I II III I II III I II III

Mai Juuni Juuli August

Õhu

tem

pera

tuur

,°C

A

01020304050

I II III I II III I II III I II III

Mai Juuni Juuli August

Sade

met

e su

mm

a, m

m

2017.a 2018.a Keskmine 1922-2017

B

140

Agronoomia 2019

Tulemused ja arutelu

Katseaastate kasvutingimused mõjutasid oluliselt katses olnud sortide kasvu-aega. 2017. a oli keskmine kasvuaeg vilja küpsuseni 122 päeva, kõige varaja-semal sordil ‘Manu’ 117 päeva, kõige hilisemal sordil ‘Cornetto’ aga 128 päeva (joonis 2, A). 2018. a oli keskmine kasvuaeg tunduvalt lühem ja kestis 91 päeva, kõige varajasem sort ‘Manu’ sai valmis 85 päevaga ja kõige hilisemad sordid ‘Happy’ ja ‘Uffo’ küpsesid 96 päevaga (joonis 2, B).

90

95

100

105

110

115

120

125

130

02468

101214161820

Am

ulet

tH

appy

Ara

bella

Har

enda

Qui

ntus

Uff

oC

orne

ttoK

WS

Sola

nus

Lica

mer

oT y

balt

Cal

ixo

KW

S Sc

irocc

oK

WS

Col

lada

Wel

lam

oW

icki

Sorb

asV

inje

ttSa

tuV

oore

Man

uS p

écifi

kA

zurit

eTr

iso

Ham

let

Zebr

aQ

uarn

aG

rann

yB

uddy

Moo

niW

anam

oH

iie

Kas

vuae

g kü

psus

eni,

päev

ad

Kum

ulat

iivne

hai

gust

e in

deks

A

6065707580859095100

02468

101214161820

Hap

pyA

mul

ett

Ara

bella

Cor

netto

Tyba

ltSo

rbas

Har

enda

Cal

ixo

Wic

kiV

inje

ttQ

uarn

aG

rann

yQ

uint

usU

ffo

KW

S So

lanu

sLi

cam

ero

KW

S Sc

irocc

oSa

tuV

oore

Azu

rite

Tris

oW

anam

oK

WS

Col

lada

Zebr

aB

udd y

Hiie

Man

uW

ella

mo

Ham

let

Moo

niS p

écifi

k

Kas

vuae

g kü

psus

eni,

päev

ad

Kum

ulat

iivne

hai

gust

e in

deks

Nisu pruunlaiksus Nisu helelaiksus Nisu jahukaste Kollane rooste Kasvuaeg küpsuseni

B

Joonis 2. Suvinisu sortide seenhaiguste kumulatiivne haiguste indeks ja kasvu aeg aastal 2017 (A) ja 2018 (B). Haigused hinnati 1–9 palli skaalas kahes korduses. Kumulatiivne haiguste indeks on arvutatud nelja haiguse hindamis-pallide keskmiste summana

Taimekaitse

141

Nisu-pruunlaiksusesse nakatumine oli 2017. aastal vahemikus 2–3,5 palli. Madalaim nakatumine oli sortidel ‘Cornetto’ ja ‘Uffo’ (2 palli), kõrgeim aga sor-tidel ‘Zebra’ ja ‘Wanamo’ (joonis 2, A). 2018. aastal oli nakatumine vahemikus 1–4 palli. Kõrgeim nakatumine oli sortidel ‘Specifi k’, ‘Zebra’, ‘Wellamo’ ja ‘Wanamo’, kuid see oli madal või puudus sortidel ‘Amulett’, ‘Arabella’, ‘Cor-netto’, ‘Happy’, ‘Harenda’, ‘Licamero’ ja ‘Sorbas’ (joonis 2, B).

Nisu helelaiksusesse nakatumine oli 2017. aastal vahemikus 1,5–4 palli. Tugevamalt nakatusid sordid ‘Hamlet’, ‘Vinjett’ ja ‘Satu’ (3,5–4 palli), hele-laiksuse suhtes resistentseimaks sordiks osutus ‘Amulett’ (1,5 palli) (joonis 2, A). 2018. aastal vaheldusid vähesed vihmasajud pikemate kuivade perioodidega mais-juulis ja see ei võimaldanud helelaiksuse levikut. Üksikutel lehtedel tek-kisid helelaiksuse sümptomid sortidel ‘Licamero’, ‘Manu’, ‘Specifi k’ ja ‘Triso’ (joonis 2, B).

Nisu jahukastesse nakatumine oli 2017. aastal vahemikus 1,5–6 palli. Madalaim nakatumine oli sortidel ‘Amulett’, ‘Cornetto’, ‘Happy’ ja ‘KWS Collada’. Sor-did ‘Granny’, ‘Hamlet’, ‘Hiie’, ‘Mooni’ ja ‘Quarna’ nakatusid jahukastesse enam (4–6 palli). 2018. aastal olid tingimused jahukaste arenguks ebasoodsad ja naka-tusid vaid vastuvõtlikumad sordid ‘Hamlet’ ja ‘Mooni’ (3–3,5 palli).

Eestis ei ole kollane rooste igal aastal levinud, seetõttu on ka haiguskindlust raskem hinnata, kuid 2017. aasta ilmastik võimaldas haigusel levida. Sel aastal jäi kollasesse roostesse nakatumine vahemikku 1–4 palli. Enam nakatusid sordid ‘Buddy’, ‘Cornetto’, ‘Granny’ ja ‘Wanamo’ (3–4 palli). 2018. aasta oli kollase rooste arenguks ebasoodne ja üksikud haiguse sümptomid esinesid vaid sortidel ‘Buddy’, ‘Granny’ ja ‘KWS Collada’. Kõrrerooste ja leherooste haigestumise tase jäi uuritud katselappidel madalaks.

Osad suvinisu sordid näitasid kompleksset resistentsust neljale nisuhai-gusele. Parim haigusekindlus oli pigem hilisematel sortidel ‘Amulett’, ‘Arabella’, ‘Happy’, ‘Harenda’, ‘Quintus’, ‘Uffo’, ‘KWS Solanus’, ‘Licamero’, ‘KWS Col-lada’, ‘KWS Scirocco’, ‘Tybalt’, ‘Wellamo’ ja ‘Wicki’. Nende kumulatiivne haiguste indeks oli alla 10 palli haiguste arenguks soodsal 2017. aastal. Sordid ‘Buddy’, ‘Hiie’, ‘Hamlet’, ‘Manu’, ‘Mooni’, ‘Specifi k’, ‘Wanamo’ ja ‘Zebra’ olid mõnevõrra vastuvõtlikumad haigustele mõlemal aastal. Enamus neist on kas varajased või keskvalmivad sordid.

Kokkuvõte

Soodsates kasvutingimustes nakatub suvinisu mitmetesse seenhaigustesse. Seetõttu on sordiaretuse prioriteediks kompleksresistentsusega sortide loomine. Antud uurimustöös tuvastati põllutingimustes seenhaigustele resistentsemad ja vastuvõtlikumad sordid Eestis. Põldkatse tulemused annavad võimaluse põllu-majandusettevõtetes paremini planeerida haigustõrje programmi.

142

Agronoomia 2019

Kasutatud kirjandusBathgate, J.A., Loughman, R. 2001. Ascospores are a source of inoculum of Phaeosphaeria

nodorum, P. avenaria f. sp. avenaria and Mycosphaerella graminicola in Western Australia. – Australasian Plant Pathology 30(4), pp. 317–322.

Loper, I. 2018. Riiklike majanduskatsete katsemetoodika. Teravili. PMA Mahepõllu-majanduse ja seemne osakond.

https://pma.agri.ee/download.php?getfi le2=9581 (15.01.2019).Mehta, Y.R. 2014. Wheat diseases and their management. – New York: Springer. 256 pp.Moreno, M.V., Stenglein, S.A., Perello, A.E. 2012. Pyrenophora tritici-repentis, causal

agent of tan spot: a review of intraspecifi c genetic diversity. – The molecular basis of plant genetic diversity.

http://cdn.intechopen.com/pdfs/33928/InTechPyrenophora_tritici_repentis_causal_agent_of_tan_spot_a_review_of_intraspecifi c_genetic_diversity.pdf (10.01.2019).

Sah, D.N. 1994. Effects of leaf wetness duration and inoculum level on resistance of wheat genotypes to Pyrenophora tritici-repentis. – J. Phytopathol. 142, pp. 324–330.

Solomon, P.S., Lowe, R.G., Tan, K.C., Waters, O.D., Oliver, R.P. 2006. Stagonospora nodorum: cause of stagonospora nodorum blotch of wheat. – Molecular plant patho-logy 7(3), pp. 147–156.

Sooväli, P., Kann, L. 2018. Põllukultuuride kahjustajad ja nende tõrje. – Jõgeva, 55 lk.Sooväli, P., Koppel, M. 2017. Taimehaiguste monitooringu tulemused 2014.–2016. a. –

Taimekasvatuse alased uuringud Eestis 2017. (toim) I. Tupits, S. Tamm, Ü. Tamm, A. Toe. Jõgeva, lk. 139–146.

Taimekaitse

143

BIOSTIMULAATORIGA PUHTIMISE MÕJU TALINISU JUURESTIKULE

Pille SooväliEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Sooväli, P. 2019. Impact of treatment with biostimulants on development of winter wheat roots. – Agronomy 2019.

In order to investigate the impact of seed treatment with biostimulants and fungicides on development of winter wheat (Triticum aestivum L.) root growth a laboratory trial was con-ducted at the Estonian Crop Research Institute. For seed treatments of the variety Kallas fungi-cide Bariton Ultra (a.i. fl udioxonil and cyproconazole), biostimulants Panoramix (Bacillus spp., Trichoderma spp., Endomycorrhiza, vitamins, fulvic and humic acid etc.), Prolis (L-α proline), BIOORG VH (micro and macro elements, fulvic and humic acid, phyto vitamins etc.) were used either singly or in mixtures. Untreated seeds were evaluated as a control. Seeds were grown on moistened germination paper rolls for 20 days. Primary and secondary roots and the fi rst true leaf emerged from coleoptiles were measured. For every treatment the root system of the 100 viable seeds were assessed. Results showed that all treatments increased the root length compared to untreated once. The growth of roots and shoots was highest when winter wheat seeds were treated with biostimulants. By using the mixture of Bariton Ultra with Panoramix, and BIOORG VH the growth effect of the fi rst leaf was moderate. The results suggested that the application of biostimulants for seed treatment infl uenced positively the winter wheat early development and growth of radicules.

Keywords: wheat, seed treatment, biostimulant, root growth

Sissejuhatus

Taimed koguvad toitaineid juurte ja võrsete abil. Kuna makroelemente on vaja suurtes kogustes, võtab taim neid peamiselt juurte kaudu mullast. Juured on olulise tähtsusega taime arenemisele ja saagi kujunemisele, seega suurema juurestikuga taimed peaks olema ka saagikamad. Kuid mitte alati ei ole teravilja-idandite juurte suurus korrelatsioonis taime maapealse osa arenemise intensiiv-susega. Mullas niiskuse puudujäägi korral sõltub taime veega varustamine juurte jaotusest ja sügavusest (Dardanelli jt, 2004). Idujuurtel on oluline osa taime varustamisel vee ja toitainetega sügavamatest kihtidest, kuhu lisajuured ei ulatu (Atta jt, 2013).

Biostimulaatorid on ained või mikroorganismid, mille toime taimele või taime juurtele koos ümbritseva mullakihiga on stimuleerida looduslikke prot-sesse, et suurendada toitainete kogust ja mõju, parandada keskkonna mõjudest põhjustatud stressi talumist ja kultuuri kvaliteeti (EBIC, 2014). Biostimulaatorid on toodete kategooria, mis määratluse järgi suurendavad taimede tootlikkust ja ebasoodsates tingimustes parandavad taime suutlikkust stressiga toime tulla. Bio-stimulaatoritel ei ole otsest mõju kahjustajate vastu ning seepärast ei kuulu nad pestitsiidide hulka (du Jardin, 2015). Biostimulaatorid sisaldavad aineid, mis juba

144

Agronoomia 2019

väga madalates kontsentratsioonides parandavad biokeemilisi protsesse ja teki-tavad mullas taimedele soodsama keskkonna ning toetavad seeläbi taime kasvu ja arengut (Calvo jt, 2014). Enamikke biostimulaatoreid tohib segada puhtimisel ja kasvu ajal kasutatavate keemiliste taimekaitsevahenditega. Fungitsiidide ja biostimulaatorite seguga taliteraviljade seemnete puhtimine on kasulik vähem soodsates keskkonnatingimustes.

Katsete eesmärk oli võrrelda biostimulaatori ja fungitsiidiga puhtimise mõju talinisu külviseemne idujuurtele ja esimese lehe kasvule.

Materjal ja metoodika

Katsed toimusid Eesti Taimekasvatuse Instituudi laboris 2016. ja 2017. aas-tal. Talinisu ‘Kallas’ seeme pärines samadel aastatel koristatud viljast. Külvi-seeme puhiti nädal enne külvamist laboratoorse puhtimismasinaga Hege 11. Katsetes kasutatud puhised on esitatud tabelis 1. Keemilist puhist Bariton Ultra (fl u oksastrobiin 112,5 g l-1, protiokonasool 112,5 g l-1) võrreldi järgmiste bio-loogilist päritolu toodetega: mikroorganisme sisaldav Panoramix (Bacillus spp., Tricho derma spp., Endomycorrhiza, vitamiinid, fulvo- ja humiinhape jm), vermi-huumuse vedel kontsentraat BIOORG VH (mikro- ja makroelemendid, humiin- ja fulvohape, füto vitamiinid jm) ja asendamatu aminohape Prolis (99,5% L-α proliin). Katsetes oli ka töötlemata kontrollvariant. Laboritingimustes selgitati puhiste mõju juurte ja tõusme kasvule tärkamise arengujärgus, kasvufaasis 11 (Zadoks jt, 1974). Selleks hoiti teri niiskuskambris fi lterpaberi rullis 20 päeva, kuni lisajuurte arenemise alguseni, seejärel mõõdeti idanenud teradel idujuurte ja esimese lehe pikkused, igast variandist hinnati 100 tera (International …, 1996).

Tabel 1. Talinisu puhtimisel kasutatud puhised ja kulunormid Puhis Kulunorm l/t, g/t

2016 2017 Kontroll - - Bariton Ultra 0,5 0,5 Panoramix 4 Panoramix + BIOORG VH 4 + 3 Panoramix + Bariton Ultra 0,5 + 4 0,5 + 4 Prolis 5 Prolis + Bariton Ultra 0,5 + 5 0,5 + 5 BIOORG VH 3 3 BIOORG VH + Bariton Ultra 0,5 + 3 0,5 + 3

Statistiline analüüs tehti MS Exelis. Kasutades t-testi, leiti paariviisilisel võrdlemisel usutavused (p ≤ 0,05) erinevate puhistega variantide vahel. Kõikidele mõõdetavatele suurustele arvutati keskmine ja standardviga (SE).

Taimekaitse

145

Tulemused ja arutelu

2016. a kasvasid talinisu ‘Kallas’ puhtimata seemnetel juured keskmiselt 18 cm pikkuseks ja puhitud variantides oli juurte pikkus vahemikus 24,4–43,8 cm (tabel 2). Katsetatud toodetest olid kõige pikemad juured (keskmiselt 41,2–43,8 cm) bio-stimulaatorite BIOORG VH ja Panoramix variantides, nii eraldi kui ka segus kasutamisel. Sarnane tulemus oli ka BIOORG VH ja keemilise puhise Bariton Ultra segus kasutamisel (40,1 cm). Panoramixi ja Bariton Ultraga puhtimine tali-nisu juure pikkust ei suurendanud (24,6 cm). Biostimulaatori Prolis kasutamisel või koos keemilise puhisega jäi juure pikkus sarnaseks, vastavalt 24,4 ja 25,4 cm. Sordi ‘Kallas’ 100st idanema pandud terast oli arene mata juurteta teri oluliselt vähem (25–27), kui puhtimine sisaldas biostimulaatorit BIOORG VH. Puhtimata kontrollvariandis oli juurteta teri enim (53 tera).

Talinisu ‘Kallas’ puhtimata teradel arenes esimese lehega tõuse keskmiselt 4,6 cm pikkuseks 20 päevaga, jäädes puhitud variantidega võrreldes lühemaks (tabel 2). Kõige pikemaks kasvas esimene leht BIOORG VH ja BIOORG VH + Panoramix variantides, vastavalt 9,7 ja 9,1 cm. Sarnaselt juurte pikkusele olid lühemad ka Prolise ja Bariton Ultra variantide keskmised lehe pikkused, jäädes vahemikku 5,2–5,9 cm.

2017. a saagist võetud talinisu ‘Kallas’ teradel arenesid juured ja esimene leht eelneva aastaga võrreldes tunduvalt pikemaks (tabel 3). Puhtimata variandis oli keskmine juure pikkus 54,5 ja lehe pikkus 14,9 cm. Puhtimine Prolise ja Bariton Ultraga kasvatas juured kõige pikemaks, vastavalt 63,5 ja 62,1 cm. Üle 60 cm kas-vasid juured ka biostimulaatoriga BIOORG VH puhtimisel (61,5 cm). Võrreldes biostimulaatorite Panoramix või BIOORG VH lisamisel keemilisele puhisele, jäi juure pikkus samaks (56,5 ja 56,1 cm). 100st idanema pandud terast oli kõige rohkem arenemata teri Panoramix + Bariton Ultra (25 tera) ja BIOORG VH +

Tabel 2. Talinisu algarengut iseloomustavad näitajad (keskmine ± standardviga SE) laboritingimustes 2016. a Puhis Juure pikkus, cm Tõusme pikkus, cm

Kontroll 18,2 ± 2,52 4,6 ± 0,70 Bariton Ultra 26,6 ± 3,18 5,8 ± 0,75 Panoramix 41,2 ± 3,24 8,2 ± 0,68 Panoramix + BIOORG VH 43,8 ± 3,25 9,1 ± 0,67 Panoramix + Bariton Ultra 24,6 ± 3,13 5,2 ± 0,70 Prolis 24,4 ± 3,06 5,9 ± 0,80 Prolis + Bariton Ultra 25,4 ± 3,16 5,5 ± 0,72 BIOORG VH 43,6 ± 3,13 9,7 ± 0,74 BIOORG VH + Bariton Ultra 40,1 ± 3,16 7,5 ± 0,62

Erinevad tähed näitavad erinevaid usutavusi p 0,05 (t-test)

146

Agronoomia 2019

Bariton Ultra (21 tera) variandis. Puhtimata kontrollvariandis jäid idujuured ja tõusme leht arenemata 13 teral, kõige vähem oli arenemata teri, kui puhiti se-gus Prolis + Bariton Ultra (3 tera).

Tabel 3. Talinisu algarengut iseloomustavad näitajad (keskmine ± standardviga SE) laboritingimustes 2017. a

Võrreldes puhtimata kontrolliga (14,9 cm) kasvas talinisul 20 päevaga esi-mene leht teistest pikemaks Prolis + Bariton Ultra (19,2 cm) ja BIOORG VH (16,9 cm) variantides. Bariton Ultrale lisatud biostimulaatorid Panoramix ja BIOORG VH esimese lehe kasvu oluliselt ei mõjutanud.

Katsetest ilmnes, et sama sordi kahe kasvuhooaja saagist võetud seemnetel erinesid juurte ja esimese lehega tõusme pikkused (tabelid 2 ja 3). 2017. a kas-vasid puhtimata kontrollvariandi seemnete juured kolm korda pikemaks võrreldes 2016. a samal sordil ja variandis. 2016. a saagist võetud seemnetel olid biostimu-laatoriga puhtimisel juured poole pikemad võrreldes puhtimata või bioloogilise + keemilise puhise seguga seemnetel. Sama kinnitab ka Hodgkinson jt (2017) uuring, kus talinisu sortide juurte pikkused ja lehe suurused erinesid erinevate kasvuaastate seemnetel.

Mõlema aasta tulemused näitasid biostimulaatori variantides suuremat juurestikku. Pruszynski (2008) järgi paranes biostimulaatori mõjul lisaks juures-tiku suurenemisele ka vee omastamise võime. Sellepärast oleme põldkatsetes täheldanud kuival aastal biostimulaatoriga puhtimisel saagile positiivsemat mõju. Kuival aastal korreleerub terasaak idujuurte ja märjal aastal külgjuurte arenemisega (Singh jt, 2010). Biostimulaatoriga puhtimise tulemusena oli tähel-datav juurestiku kiirem kasv. Põllul kasvades arenevad idujuurtest peajuured, mis ulatuvad sügavamale mulda, kuhu külgjuured ei ulatu, tagades saagikuse ka kui-vadel aastatel. Talinisu idujuured talve jooksul ei hävi vaid püsivad elujõulisena kuni saagi koristuseni ja võivad tungida väga sügavatesse mullakihtidesse. Taime võrsumise ajal kasvanud külgjuured jäävad peamiselt künnikihti (Manschadi jt, 2008). Mikrotasandil hõlmab see juurekarvakesi, mis suurendavad juurestiku pinda, aidates kaasa vee- ja toitainete kogumisele. Uuringud on näidanud seost nitraaditaseme ja juurestiku ehituse vahel mullas: madala nitraadi kontsentrat-

gPuhis Juure pikkus, cm Tõusme pikkus, cm

Kontroll 54,5 ± 2,56 14,9 ± 0,80 Bariton Ultra 62,1 ± 2,98 14,9 ± 0,81 Panoramix + Bariton Ultra 56,5 ± 4,76 15,1 ± 1,09 BIOORG VH 61,5 ± 2,86 16,9 ± 0,71 Prolis + Bariton Ultra 63,5 ± 1,94 19,2 ± 0,76 BIOORG VH + Bariton Ultra 56,1 ± 3,33 15,5 ± 1,06

Erinevad tähed näitavad erinevaid usutavusi p 0,05 (t-test)

Taimekaitse

147

siooni korral pidurdub külgjuurte kasv, samas nitraadirikkad mullad soodustavad külgjuurte pikenemist, et taim saaks lämmastikku omastada (Smith ja De Smet, 2012). Positiivne seos on ka talinisu juurestiku ja talvitumise vahel. Talvekind-lus suureneb suurema juurestikuga taimel, kuna suhkrusisaldus on suurem ja talveperioodil toimub juurekasv sügisel kogutud süsivesikute varude arvelt ning hingamiseks kulunud suhkrute hulk on väiksem (Bingham ja Stevenson, 1993).

Sarnaselt Michalskile (2008), näitasid meie katsed biostimulaatoriga puhtimisel tera algarengus esimese lehe kiiremat kasvu. Katsete tulemused näita-vad vastastikust positiivset suhet juurestiku arenemise ja taimede võrsumise vahel (Yang jt, 2012). Võib järeldada, et biostimulaatorite toimel kiiremini arenenud taimedel on võrseid rohkem ja saagikus suurem.

Kokkuvõte

Talinisu puhtimisel biostimulaatoriga oli tera algarengus positiivne seos idu-juurte ja tõusme esimese lehe kasvu vahel, mis võib oluliselt kaasa aidata nisu-taimede arengule ja saagikusele. Katsed näitasid, et biostimulaatorites sisalduvad looduslikud ühendid soodustavad talinisu arengut esimestes kasvufaasides.

Kasutatud kirjandusAtta, B.M., Mahmood, T., Trethowan, R.M. 2013. Relationship between root morpho-

logy and grain yield of wheat in north-western NSW, Australia. – Australian Jour-nal of Crop Science 7 (13), pp. 2108–2115.

Bingham, I.J., Stevenson, E.A. 1993. Control of root-growth – effects of carbohydrates on the extension, branching and rate of respiration of different fractions of wheat roots. – Physiologia Plantarum 88, pp. 149–158.

Calvo, P., Nelson, L., Kloepper, J.W. 2014. Agricultural uses of plant biostimulants. – Plant Soil 383, pp. 3–41.

Dardanelli, J.L., Ritchie, J.T., Calmon, M., Andriani, J.M., Collino, D.J. 2004. An em-pirical model for root water uptake. – Field Crops Research 87, pp. 59–71.

du Jardin, P. 2015. Plant biostimulants: Defi nition, concept, main categories and regula-tion. – Scientia Horticulturae, 196, pp. 3–14.

EBIC. 2014. European Biostimulants Industry Council. http://biostimulants.eu/ (26.11.2018)Hodgkinson, L., Dodd, I.C., Binley, A., Ashton, R.W., White, R.P., Watts, C.W., Whal-

ley, W.R. 2017. Root growth in fi eld-grown winter wheat: Some effects of soil con-ditions, season and genotype. – European Journal of Agronomy 19, pp. 74–83.

International Rules for Seed Testing (ISTA) 1996. The Germination Test – International Seed Testing Association (1996). – Seed Science & Technology 24, pp. 29–34.

Yang, J., Zhang, H., Zhang, J. 2012. Root Morphology and Physiology in Relation to the Yield Formation of Rice. – Journal of Integrative Agriculture 11 (6), pp. 920–926.

Manschadi, A., Hammer, G.L., Christopher, J., DeVoil, P. 2008. Genotypic variation in seedling root architectural traits and implications for drought adaptation in wheat (Triticum aestivum L.) – Plant Soil 303, pp. 115–129.

148

Agronoomia 2019

Michalski, T. 2008. Possibilities of maize production increase using non-conventional technologies. Biostimulators in modern agriculture. – General Aspects (ed) H. Gav-ronska. Warsaw, pp. 30–53.

Pruszynski, S. 2008. Biostimulator in plant protection. – Biostimulators in modern agri-culture. – General Aspects (ed) H. Gavronska. Warsaw, pp. 18–23.

Singh, V., van Oosterom, E.J., Jordan, D.R., Messina, C.D., Cooper, M., Hammer, G.L. 2010. Morphological and architectural development of root systems in sorghum and maize. – Plant Soil 333, pp. 287–299.

Smith, S., De Smet, I. 2012. Root system architecture: insights from Arabidopsis and cereal crops. – Philosophical Transactions of the Royal Society B Biologial Scien ces 367 (1595), pp. 1441–1452.

Zadoks, J.C., Chang, T.T., Konzak, C.F. 1974. A decimal codes for the growth stages of cereals. – Weed Research 14, pp. 415–421.

Taimekaitse

149

BIOSTIMULAATORI JA FUNGITSIIDI MÕJU ÕLLEODRALE

Tiia Kangor, Ülle Tamm, Pille SooväliEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Kangor, T., Tamm, Ü., Sooväli, P. 2019. The effect of biostimulants and fungicide treat-ment on malting barley. – Agronomy 2019.

The objective of this study was to evaluate the effect of fungicide alone and together with biostimulants on grain yield of malting barley, yield components (number of productive tillers per m-2, number and weight of kernels per ear), length of growing period and barley diseases (Pyreno-phora teres, Cochliobolus sativus). The trials were arranged on 5 m2 plots in three replications at the Estonian Crop Research Institute in 2015–2017. Nine genotypes and three treatments were used – V2 (fungicide in BBCH 37–39); V3 (biostimulant in BBCH 23–25 + fungicide in BBCH 37–39); V1 (untreated control). The grain yield, the number and weight of grains per ear were the highest in 2017. Yield and the values of yield components were low due to early drought in May of 2016. Followed rains in June caused late tillering and the number of productive tillers was high. The yield of V3 was signifi cantly the highest in 2015 and 2017. Cool and humid weather and use of fungicide and biostimulants prolonged the growing period. In general, the weather conditions infl uenced the period from sowing to heading more than the treatment and the genotype. Drought decreased disease infection in 2016. The both, fungicide and fungicide+biostimulant suppressed the barley diseases better than the untreated control.

Keywords: malting barley, biostimulants, fungicide treatment

Sissejuhatus

Biostimulaatoreid hakati kasutama seoses nn taime stressiga. Stressi või-vad põhjustada äärmuslikud kasvutingimused, pestitsiididega töötlemised ning sellega kaasnev saagi kadu võib olla küllalt suur (Fahad jt, 2017). Bio-stimulaatorid mõjutavad taime füsioloogilisi protsesse aidates taimikul kohaneda muutustega ja vähendada abiootilist stressi (Le Mire jt, 2016). Need preparaadid võivad sisaldada mitmeid baktereid, seeni jt elusorganisme, kuid ka erinevaid toiteelemente, orgaanilisi aineid, humiin- ja fulvohappeid, vitamiine, aminohap-peid, fütohormoone jms (Calvo jt, 2014).

Seoses biostimulaatorite kasutamisega on vähem käsitletud nende koos toimet fungitsiididega. Mõnede fungitsiidide kasutamine võib pikendada teraviljade kasvuaega (Bartlett jt, 2002), kuid vähem on kirjeldatud, kuidas fungit siidide ja biostimulaatoritega koos kasutamine mõjutab kasvuaja pikkust. Õlleodra kva-liteedi tagamiseks on oluline lühem kasvuaeg.

Eestis enamlevinud odra lehehaigused on odra võrklaiksus (haigustekitaja Pyreno phora teres) ja kõrreliste pruunlaiksus (haigustekitaja Cochliobolus sativus). Antud töö eesmärgiks oli uurida õlleodra terasaagi ja saagikomponentide (produktiivvõrsete arv m²-l, terade arv ja kaal peas), kasvuaja pikkuse ning odral enamlevinud taimehaiguste (võrk- ja pruunlaiksuse) muutusi seoses kasvu aegsete fungitsiidide ja biostimulaatorite kasutamisega erinevates ilmastikutingimustes.

150

Agronoomia 2019

Materjal ja metoodika

Katse viidi läbi aastatel 2015–2017 Eesti Taimekasvatuse Instituudi Jõgeva katsepõllul. Katseala asus kõigil aastatel raske liivsavi lõimisega leostunud mullal (Ko), mille näitajad olid järgmised: pHKCl 5,7–6,0; Corg 1,5–1,9%; P 148–173 mg kg-1; K 139–206 mg kg-1 ja Ca 1406–1422 mg kg-1.

Odrasortide ‘Quench’, ‘Grace’, ‘Iron’, ‘Propino’, ‘Carambole’, ‘Conchita’, ‘Evergreen’, ‘KWS Irina’ ja ‘Soldo’ seeme töödeldi puhisega Maxim Star 025 FS (1,5 l t-1), milleks kasutati laboratoorset puhtimisseadet Hege 11. Seeme külvati 5 m2 randomiseeritud katselappidele kolmes korduses. Enne seemne külvi anti mulda NPK väetist (N 22; P2O5 7; K2O 12) normiga 409 kg ha-1 (N90 P13 K41 elementidena). Külvisenorm oli 500 idanevat tera ruutmeetrile.

Katses oli kolm varianti: V1 – töötlemata kontroll; V2 – fungitsiid Bell 1,5 l ha-1 kõrsumisfaasi lõpus (37–39); V3 – biostimulaatorid Ruter AA 3 l ha-1 võrsumisfaasis (23–25) ja Delfan Plus 1 l ha-1 koos fungitsiidiga Bell 1,5 l ha-1 kõrsumisfaasi lõpus (37–39). Ruter AA sisaldas järgmisi elemente ja aineid: N 5,5; P2O5 5,0; K2O 3,5; Fe EDDHA 0,036; Mn EDTA 0,05; Zn EDTA 0,07; Mo 0,1; vabad aminohapped 7,0; orgaaniline aine 15,0 ja CaO 8,7%. Delfan Plusi koostisse kuulusid vabad aminohapped 24; üld N 9; proteiini N 5; orgaaniline aine 37 ja orgaaniline C 23%. Mõlemat preparaati soovitab müügifi rma kui taimestressi leevendajaid ebasobivate kasvutingimuste, taimehaigustesse nakatumise jms puhul. Ülejäänud taimekaitsetööd herbitsiidide ja insektitsiididega tehti vastavalt vajadusele ning õlleodrale sobivate preparaatide ja normidega.

Taimehaigustesse nakatumist hinnati visuaalselt sajaprotsendilise skaala alusel igalt lapilt viiest kohast juhuslikult valitud kolme produktiivvõrse kolmel ülemisel lehel. Haigused hinnati vahetult enne ja kaks nädalat pärast pritsimist. Viimane hindamine tehti piimküpsuse kasvufaasis (71–73).

Kasvuperioodiks loeti päevade arvu külvist hilisvahaküpsuseni. Loomine ja hilisvahaküpsus märgiti siis, kui vähemalt 50% odra peadest olid jõudnud sel-lesse kasvufaasi. Lapisaagid koristati, kuivatati, sorteeriti ja arvutati 14% niiskuse sisaldusele. Produktiivvõrsed loeti iga lapi mõlemast otsast 1 m kauguselt 0,25 m2 pinnaühikult. Õlleodra saagikomponentidest arvutati pea terade kaal ja arv.

Ilmastikuandmed saadi Eesti Taimekasvatuse Instituudi katsepõllule paigal-datud agrometeoroloogilise automaatilmajaama Metos Compact abil. Ilmastik oli katseaastati erinev. 2015. aastal olid keskmised õhutemperatuurid ja sademete summad taimede kasvuperioodil maist kuni augustini lähedased paljude aastate (alates aastast 1922) keskmisele, ainult juuni esimeses ja teises dekaadis sadas vähem ja augustis esines lühiajalist põuda. Nii 2016. kui ka 2017. aasta maikuud olid sarnased, sest sademeid tuli kuu jooksul vähe, vastavalt 4 mm (2016) ja 9 mm (2017). Keskmine õhutemperatuur oli samal ajal 2016. aastal tunduvalt kõrgem võrreldes 2017. aastaga ja ka paljude aastate keskmisega. 2016. aasta paistis silma kogu odra kasvuperioodi jooksul kõrgema keskmise õhutemperatuuri poolest. Samas esinesid ka äärmuslikud sademete hulgad: sadas korraga palju või

Taimekaitse

151

väga vähe võrreldes paljude aastate keskmisega. 2017. a oli tunduvalt jahedam võrreldes 2015. ja 2016. aasta sama ajaga. Seejuures oli vegetatsiooniperiood sademeterohke ja vili sai koristusküpseks ligi kaks nädalat tavapärasest hiljem.

Katseandmed töödeldi statistiliselt, variantide vahelised usutavad erinevused 95% usalduspiiri juures (p ≤ 0,05) leiti mitmefaktorilisel dispersioonanalüüsil kasutades andmetöötlusprogrammi AgrobaseTM 20. Saagikomponentidele arvu-tati standardhälbed (s).

Tulemused ja arutelu

Terasaak ja saagikomponendid. Variantide keskmine saagitase (tabel 1) variee rus aastati vahemikus 5122 (2016. a) kuni 7742 kg ha-1 (2017. a). Odra terasaak jäi 2016. aastal madalamaks kogu kasvuajal olnud kõrgema keskmise temperatuuri ja väheste sademete tõttu kasvuperioodi alguses (võrsumine kuni kõrsumise algus) ning tera täitumise ajal. Suurim saak oli 2017. aastal, mil tingimused olid odra kasvuks väga soodsad. 2015. aastal olid samuti tingimused odra kasvuks ja arenguks soodsad ning keskmine saagitase oli hea – 7145 kg ha-1.

Fungitsiidiga töödeldud variandi V2 ja fungitsiidi + biostimulaatori variandi V3 vahel esines kahel aastal kolmest (2015., 2017. a) terasaagis usutav erinevus. 2016. a usutavad erinevused terasaagis nende kahe variandi vahel puudusid, sest saagikomponentide vahel ei olnud märkimisväärseid erinevusi. Statistiliselt olulised erinevused olid saagikuses kõikidel aastatel töödeldud variantide ja tööt-

Tabel 1. Õlleodra keskmine terasaak ja saagi komponendid erinevates variantides 2015.–2017. a Aasta Variant Näitaja

Terasaak, kg ha-1

Produktiiv-võrsed, tk m-2

Terade arv peas ± s, tk

Terade kaal peas ± s, g

2015 V1 6700c 828a 16,9 ± 1,16 0,82 ± 0,052 V2 7103b 804b 17,4 ± 1,54 0,89 ± 0,086 V3 7633a 789b 19,0 ± 1,29 0,97 ± 0,058 PD0,05 154 22 – – keskmine 7145 807 17,8 ± 1,33 0,89 ± 0,065 2016 V1 4584b 1091b 10,5 ± 0,63 0,42 ± 0,03 V2 5403a 1193a 10,5 ± 1,41 0,46 ± 0,07 V3 5379a 1176a 10,7 ± 0,70 0,46 ± 0,02 PD0,05 192 29 – – keskmine 5122 1153 10,6 ± 1,12 0,45 ± 0,040 2017 V1 7412b 763b 18,9 ± 1,32 0,98 ± 0,064 V2 7592b 764b 18,3 ± 1,44 1,01 ± 0,084 V3 8224a 799a 19,0 ± 1,33 1,04 ± 0,075 PD0,05 160 26 – – keskmine 7742 776 18,7 ± 1,03 1,01 ± 0,066

V1 kontroll; V2 Bell 1,5 l ha-1 f. 37–39; V3 Ruter AA 3 l ha-1 f. 23–25; Delfan Plus 1 l ha-1 + Bell 1,5 l ha-1 f. 37–39; s – standardhälve

152

Agronoomia 2019

lemata kontrollvariandi vahel, kuigi kõigi saagikomponentide osas see alati nii ei olnud.

Katses olnud sortide aastate keskmine terasaak erinevates variantides oli vahemikus 5720–7464 kg ha-1 (joonis 1). Enamus õlleodra sortidest andsid fun-gitsiidi + bio stimulaatori koos kasutamisel usutava enamsaagi võrreldes ainult fungitsiidi kasutamisega, v.a ‘Quench’, ‘Propino’ ja ‘Conchita’. Samuti andis usutava enamsaagi fungitsiidi kasutamine võrreldes kontrolliga, v.a ‘Iron’ ja ‘Carambole’.

V1 kontroll; V2 Bell 1,5 l ha-1 f. 37–39; V3 Ruter AA 3 l ha-1 f. 23–25; Delfan Plus 1 l ha-1 + Bell 1,5 l ha-1 f. 37–39; – PD0,05 = 283

3000

4000

5000

6000

7000

8000

‘Que

nch’

‘Grac

e’‘Ir

on’

‘Propino

’

‘Cara

mbole’

‘Con

chita

’

‘Eve

rgreen

’

‘KW

S Irina

’

‘Soldo’

V1 V2 V3kg ha-1

Joonis 1. Õlleodra sortide keskmine terasaak erinevates variantides 2015.–2017. a

Kasvuaja pikkus. Kuna kasvutingimused olid aastati erinevad, siis kujunes ka odra kasvuaja pikkus erinevaks. Kõrgema õhutemperatuuriga ja kuivemal 2016. aastal jäi õlleodra sortide keskmine kasvuaeg 100 päeva pikkuseks, 2015. aastal oli see 107 päeva ning jahedamal 2017. aastal 112 päeva (joonis 2).

Mõlema töötluse korral, nii fungitsiidiga kui ka fungitsiidi + biostimulaatori koos kasutamisel jäid kasvuaja pikkused kõigil aastatel sarnaseks ja usutavad erinevused puudusid. 2015. aastal oli kasvuaeg V2 variandis 108 ja V3 variandis 109 päeva; 2016. aastal V2 ja V3 mõlemad 101 päeva ja 2017. aastal mõlemad V2 ja V3 töötlemised 112 päeva. Samal ajal kontrollvariandis V1 valmis vili kiiremini, kuna taimehaigused hävitasid fotosünteesiva lehepinna ja lõpetasid toitainete liikumise. Seetõttu jäi kasvuaeg kontrollvariandis kõigil aastatel lühe-maks, vastavalt 106 (2015. a), 99 (2016. a) ja 111 päeva (2017. a). Sordi ‘Quench’ kasvuaeg kujunes aastate keskmisena teistest sortidest pikemaks (109 päeva) ja sordil ‘Grace’ oli see teistest lühem (104 päeva).

Taimekaitse

153

V1 kontroll; V2 Bell 1,5 l ha-1 f. 37–39; V3 Ruter AA 3 l ha-1 f. 23–25; Delfan Plus 1 l ha-1 + Bell 1,5 l ha-1 f. 37–39

106

99

111

108

101

112109

101

112

90

95

100

105

110

115

2015 2016 2017

V1 V2 V3

päevi

Joonis 2. Õlleodra keskmine kasvuaja pikkus erinevates variantides 2015.–2017. a

Kasvuaja pikkus jagati kaheks, s.t kasvuaeg külvist loomiseni ja loomi sest küpsuseni. Külvist loomiseni oli kasvuaja pikkus aastati erinev, vastavalt 61 (2015. a), 56 (2016. a) ja 63 päeva (2017. a). Kasvuaeg loomisest küpsuseni oli 46 (2015. a), 44 (2016. a) ja 48 päeva (2017. a). Kuna suurem osa odra arengust jäi loomiseelsesse perioodi, siis oli see enam mõjutatud kasvuaasta tingimustest. Kasvuaja pikkusele loomisest küpsuseni avaldas suuremat mõju lisaks ka sort ja töötlus.

Odra nakatumine võrklaiksusesse ja pruunlaiksusesse. Õlleodra sordid na-katusid mõlemasse lehelaiksusesse kõigil katseaastatel (joonis 3). Võrreldes teiste aastatega ei olnud 2016. aasta haiguste levikuks põua tõttu soodne, see pärast jäi

12

14,8

11,7 10,6

13,5

22,6

6 5,4 6,1 53,5

5,47

5,77,5

4,6 3,56,3

0

5

10

15

20

25

Võrklaiksus Pruunlaiksus Võrklaiksus Pruunlaiksus Võrklaiksus Pruunlaiksus

2015 2016 2017

V1 V2 V3%

V1 kontroll; V2 Bell 1,5 l ha-1 f. 37–39; V3 Ruter AA 3 l ha-1 f. 23–25; Delfan Plus 1 l ha-1 + Bell 1,5 l ha-1 f. 37–39; – PD0,05

Joonis 3. Õlleodra lehepinna keskmine nakatumine võrklaiksusesse (PD0,05 = 1,7) ja kõrreliste pruunlaiksusesse (PD0,05 = 1,7) erinevates variantides 2015.–2017. a

154

Agronoomia 2019

kontrollvariandis haigustesse nakatumine kõige madalamaks, võrklaiksus 11,7% ja pruunlaiksus 10,6%. Seevastu 2017. aasta oli mõlema haiguse levikuks sood-sam. Kontrollvariandis (V1) oli võrklaiksusesse ja pruunlaiksusesse nakatumine vastavalt 13,5% ja 22,6%. Võrklaiksuse intensiivsus oli 2015. ja 2017. aastal väiksem võrreldes pruunlaiksusega. Nii fungitsiidi (V2) kui ka fungitsiidi + bio-stimulaatori koos kasutamine (V3) vähendas kõigil aastatel nakatumist taimehai-gustesse, kuid kõige efektiivsem oli see 2017. aastal. Kõigil katseaastatel puu-dusid usutavad erinevused V2 ja V3 vahel, kuid selged usutavad erinevused olid kontrollvariandi ja teiste variantide vahel.

Kokkuvõte

Õlleodra terasaak ja saagikomponendid (v.a produktiivvõrsete arv) olid suu-remad jahedamal ja niiskemal aastal kui põuase ilma tingimustes. Produktiiv-võrsumine oli küll 2016. aastal suurem, kuid põua tõttu jäid teised saagikompo-nendid tagasihoidlikumaks ja terasaak kujunes antud katseperioodi väikseimaks. Seevastu 2017. aastal oli odra produktiivvõrsumine suhteliselt hea, kuid see jäi teistest katseaastatest väiksemaks. Usutava ja suure terasaagi tagasid antud aastal terade arv ja kaal peas.

Õlleodra kasvuaeg oli pikem jahedamal ja niiskemal aastal ning lühem põua-sel kasvuaastal. Fungitsiidi ja fungitsiidi + biostimulaatori kasutamine pikendas kasvuaega võrreldes kontrollvariandiga kahe päeva võrra.

Kasvuaasta tingimused mõjutasid perioodi külvist loomiseni enam kui loomi-sest küpsuseni. Samas oli sordil ja töötlusel suurem mõju kasvuaja pikkusele loomisest küpsuseni.

Odrasortidel levisid võrk- ja pruunlaiksus enam niiskemal aastal ja vähem haigestusid taimed kuivemal ning põuasemal kasvuajal. Fungitsiidi kasutamine üksinda või koos biostimulaatoriga tõrjusid edukalt odra haigusi võrreldes kontroll-variandiga.

Kasutatud kirjandusBartlett, D.W., Clough, J.M., Godwin, J.R., Hall, A.A., Hamer, M., Parr-Dobrzanski, B.

2002. The strobilurin fungicides. – Pest Management Science 58 (7), pp. 649–662.Calvo, P., Nelson, L., Kloepper, J.W. 2014. Agricultural uses of plant biostimulants.

Plant Soil 383, pp. 3–41.Fahad, S., Bajwa, A.A., Nazir, U., Anjum, S.A., Farooq, A., Zohaib, A., Sadia, S., Nasim,

W., Adkins, S., Saud, S., Ihsan, M.Z., Alharby, H., Wu, C., Wang, D., Huang, J. 2017. Crop production under drought and heat stress: plant responses and manage-ment options. Frontiers Plant Sci 8. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01147 (12.12.2018)

Le Mire, G., Nguyen, M.L., Fassotte, B., du Jardin, P., Verheggen, F., Delaplace, P., Jijakli, M.H. 2016. Implementing plant biostimulants and biocontrol strategies in the agroecological management of cultivated ecosystems. Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 20 (S1), pp. 299–313.

Taimekaitse

155

RISTÕIELISE KATTEKULTUURI MÕJU LEHEMÄDANIKU LEVIKULE MAHETINGIMUSTES

Eve Runno-Paurson, Viacheslav EremeevEesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituut

Abstract. Runno-Paurson, E., Eremeev, V. 2019. Winter cover crop effect to potato late blight development. – Agronomy 2019.

The effects of winter cover crop (Org I) and its combination with composted cattle manure (Org II) on potato late blight development and crop yield were investigated in a fi ve-fi eld crop ro-tation in three organic cropping systems. The control system (Org 0) followed the rotation. In the Org I and Org II systems winter cover crops were used as follows: after pea − winter oilseed rape and after potato – winter rye. In the Org II system composted cattle manure was also applied. Our hypothesis that cover crop could be possible control strategy against potato late blight in organic potato cultivation in this research only partly confi rmed. Org CC treatment had notable less foliar late blight damage on potato foliage, compared to other treatments, however signifi cant increase of tuber yield not achieved. Adding cattle manure to Org CC treatment favoured late blight deve lopment and damage was signifi cantly more severe compare to other variants and therefore tuber yield remained lower, however not signifi cantly. Even the late blight pressure was high the disease developed signifi cantly slower on Org CC plots at the beginning of disease development. Based on our results, in regions, where oospores are one of the primary infection sources, and having irregular crop rotation, a cover crop technology could be promising sustainable control strategy for late blight control, is worth to proceed further.

Keywords: late blight, winter oilseed rape, tuber yield

Sissejuhatus

Kartuli-lehemädanik (Phytophthora infestans) on kartulikasvatajatele ülemaailmselt suur probleem, mis põhjustab olulist majanduslikku kahju. Lehemäda nikutekitaja uued isolaadid on erakordselt virulentsed ja kohanemis-võimelised (Cooke jt, 2012; Mariette jt, 2016), olles läbi teinud kiired ja järsud geneetilised muutused. Viimastel aastatel on toimunud genotüüpide vahetus nii Euroopa populatsioonides kui ka globaalselt (Dey jt, 2018; EuroBlight 2018; Zhu jt, 2016). Mõlema paarumistüübi A1 ja A2 olemasolu võimaldab patogeenil suguliselt paljuneda ja põhjustada P. infestans populatsioonide kõrge geneetilise mitmekesisuse. Veelgi enam, see on viinud lehemädaniku patogeeni suurenenud kohastumuseni laiemate niiskuse ja temperatuuri intervallide suhtes (Sjöholm jt, 2013; Mariette jt, 2016). See kõik mõjutab omakorda lehemädaniku tõrjestratee-giaid, sest efektiiv seks haiguse tõrjeks tuleb teha rohkem tõrjekordi ja kasutada erinevatel toimeainetel põhinevaid fungitsiide, sest patogeeni tüved on muutunud resistentseteks kasutuses olevatele tõrjepreparaatidele (Cooke jt, 2011).

Mahe kartulikasvatuses on lehemädanikutõrje veelgi komplitseeritum teema, sest efektiivsed lahendused haiguse tõrjeks on piiratud. Mitmed katsed on näi-danud, et vasel põhinev fungitsiidide kasutamine pikendab kartuli kasvuaega 2−4

156

Agronoomia 2019

nädalat võrreldes töötlemata alaga (McGrath, 2010). Samas ei ole vasel põhine-vate fungitsiidide kasutamine Eestis lubatud (Runno-Paurson, 2010). Seega on kattekultuuride kasvatamise rakendamine haiguste tõrjeks keskkonna sõbralik lähenemine, pärssides mitmete mullapatogeenide arengut (Larkin ja Halloran, 2014; Larkin, 2017). Enamus mullas levivaid patogeene suudavad ka taimed alla suruda, kuid lehestiku haiguste puhul on loomulik pärssimine keeru lisem (Van Bruggen jt, 2016).

Efektiivsed lehemädaniku tõrjemeetmed on mahe kartulikasvatuses piiratud, olles seetõttu haavatavam võrreldes tava kartulitootjatega, kes võivad kasutada keemilisi fungitsiide haiguse tõrjeks. Seetõttu oli selle katse eesmärk testida tali-rapsi kasvatamist kattekultuurina enne kartulit, kui üht võimalikku kasvatusteh-noloogiat lehemädaniku tõrjeks. Seadsime hüpoteesi, et a) talirapsil kattekul-tuurina on positiivne mõju lehemädaniku arengu allasurumiseks, b) ning seeläbi suurendab kattekultuuri kasvatamine kartuli saagikust.

Materjal ja metoodika

Kartuli-lehemädaniku kahjustust hinnati mahekartuli viljelemiseks soovi-tatud sordil ‘Teele’ 2014. aasta kasvuperioodil Eerikal, Eesti Maaülikooli Taime-kasvatuse ja taimebioloogia õppetooli viieväljalise külvikorra katses (oder ristiku allakülviga, ristik, nisu, hernes, kartul). Maheviljeluses katsetati kolme erinevat kasvatussüsteemi, kus ühes talvine vahekultuur puudub (Mahe 0), teises kasutati talirapsi talvise kattekultuurina (Mahe I) haljasväetiseks ning kolmandas mahe-viljelussüsteemis (Mahe II) lisati talvisele kattekultuurile veel veise sõnnikut (20 t ha-1). Katsed viidi läbi neljas korduses ja iga katselapi suurus oli 60 m2.

Kartuli lehemädaniku kahjustust hinnati loodusliku nakkuse tingimustes alates nakatumisest kuni saagi koristamiseni, sagedusega üks kord nädalas. Lehe-mädaniku hindamisel kasutati 0−100% hindamisskaalat. Katseala mullastik oli näivleetunud (Stagnic Luvisol) WRB 2002 klassifi katsiooni järgi (Deckers jt, 2002) kerge liivsavi lõimisega ja kündmisega läbisegatud pindmise huumuskihi paksusega 27−30 cm (Reintam ja Köster, 2006).

Kogutud andmetest moodustati andmebaas, milleks kasutati arvutiprogrammi Microsoft Excel 2003. Statistiline analüüs tehti Statistica 13 programmiga. Erine-vused katsevariantide kartuli-lehemädaniku arengu intensiivsuses ja mugulate saagikuses leiti ühefaktorilise ANOVA abil, variantide võrdluses kasutati Tukey HSD post-hoc testi (p = 0,05) (Statsoft, 2005).

Tulemused ja arutelu

Ilmastikutingimused olid katseaastal väga soodsad kartuli-lehemädaniku lööbimiseks ja levikuks juunis ja juulis (I−II dekaad) (joonis 1). Esimesed haigus-sümtomid leiti katsest juba 7. juulil kattekultuuri ja sõnniku (Mahe II) variandi taimedelt. Lehemädaniku nakkust leiti esmakordselt teistel kasvatussüsteemidel

Taimekaitse

157

(Mahe 0 ja Mahe I) neli päeva hiljem, 11. juulil. Alates vaatlusperioodi algusest arenes lehemädanik oluliselt aeglasemalt kattekultuuri (Mahe I) ja Mahe 0 variandi katselappidel võrreldes kattekultuuri ja sõnniku (Mahe II) variandi katselappidega (11. juulil, p = 0,05; 14.−17. juulil, p < 0,01). Haiguse areng kulges katsealal eriti intensiivselt alates 21. juulist, mil lehemädaniku nakkus arenes oluliselt kii-remini Mahe II variandi katselappidel võrreldes teiste variantidega (21.−28. juu-lil, p < 0,001). Väheste sademete ja kõrgemate temperatuuride (joonis 1) tõttu lehemädaniku areng peaaegu seiskus alates 29. juulist (joonis 2) ning edasine haiguse areng jäigi tagasihoidlikuks. Alates 8. augustist ei esinenud enam statis-tiliselt olulisi vahesid erinevate variantide vahel (p = 0,48) ning jätkuva mõõduka arengutempoga oli lehemädanik hävitanud 15. augustiks lehestiku kõigil kolmel kasvatussüsteemi variandi katselappidel.

Meie hüpotees, et talirapsi kasvatamist kattekuultuurina võiks rakendada mahe kartuli kasvatuses alternatiivse lehemädaniku tõrjestrateegiana, leidis vaid osaliselt kinnitust. Ehkki kattekultuuri (Mahe I) variandi taimedel arenes lehe-mädanik aeglasemalt ja kahjustus oli väiksem võrreldes teiste variantidega, siiski kõrgemat saagikust selle arvelt ei saavutatud. Saadud tulemused on väga olulised, sest katsest selgus, et kattekultuuriga (Mahe I) variandi taimed suutsid lehemädaniku alla suruda, seda just haiguse varajases arengufaasis. Sarnaselt on leitud Olanya jt (2014) ja Volz jt (2014) poolt, et ristõielised kultuurid kattekul-tuuridena vähendasid oluliselt kartuli lehestiku nakatumist kuivlaiksusesse.

Joonis 1. Keskmine õhutemperatuur (ºC) ja sademete hulk (mm) dekaadide lõikes Eerikal vegetatsiooniperioodi vältel võrrelduna paljude aastate 1969–2014 keskmisega

158

Agronoomia 2019

Joonis 2. Kartuli-lehemädaniku arengu intensiivsus (%) maheviljeluskatses 2014. aastal. Vertikaaljooned joonisel näitavad standardviga

Keskmine kartuli saagikus oli katses 22,0 t ha−1 (joonis 3). Mugula saak ei erinenud oluliselt erinevate katsevariantide vahel (p = 0,40). Saagitase jäi katses väga madalaks ennekõike lehemädaniku väga varajase lööbimise tõttu. Alates juulikuu lõpust ilmaolud lehemädanikule enam nii soodsad ei olnud, mistõttu lehemädaniku areng aeglustus. Siiski oli enamus kartuli lehestikust juba selleks ajaks hävinenud. Lehemädanikule mittesoodsal 2012. aastal saadi sordilt ‘Maret’ mahekatses 35,0 t ha-1 saaki, mis on 37% kõrgem (Eremeev jt, 2018). Seega või-vad kartuli-lehemädaniku põhjustatud saagikaod olla üsna märkimisväärsed.

Joonis 3. Kartuli mugulasaak (t ha-1) sõltuvalt mahe kasvatussüsteemist. Ver-tikaaljooned joonisel näitavad standardviga

Saak

, t h

a-1

Taimekaitse

159

Veise sõnniku lisamine kattekultuuri (Mahe II) variandile ei anna eelist teiste katsevariantide ees, sest ei tõsta mugula saagikust võrreldes mahe kontroll ja kat-tekultuuri variandiga. Vastupidiselt, suurim lehemädaniku kahjustus oli Mahe II variandis, mistõttu jäi ka saagikus madalaimaks, ehkki see ei olnud statis-tiliselt oluline. Analoogiline mahekatse keskvalmiva sordiga ‘Reet’ on andnud vastupidiseid tulemusi, kus kõrgeima saagi moodustasid just sõnnikuga väetatud katselapid, ehkki lehestik oli enim nakatunud kuivlaiksusest (Runno-Paurson jt, 2014).

Kokkuvõte

Kartuli-lehemädanik tekitab kartulikasvatuses suurt majanduslikku kahju. Kahtlemata on kartuli lehemädaniku tõrje mahetingimustes suur väljakutse. Läbi viidud katses jäi kartulimugula saak väga väikeseks ja seda just lehemäda-niku väga varajase lööbimise tõttu. Vaatamata olulisele lehemädaniku kahjus-tusele, selgus et kattekultuuri (Mahe I) variandi taimedel arenes lehemädanik oluliselt aeglasemalt kui Mahe 0 ja kattekultuuri ja sõnniku (Mahe II) variandi katselappidel. Ehkki kattekultuuriga variandi kahjustus oli väiksem võrreldes teiste variantidega, siiski kõrgemat saagikust selle arvelt ei saavutatud. Kindlasti väärivad ristõielised kultuurid talvise kattekultuurina edasist katsetamist haiguste alter natiivsel tõrjel maheviljeluses.

Tänuavaldused

Uurimistööd on toetanud ETF grant 9432 ja projektid RESIST 3.2.0701.11-0003, Euroopa Regionaalarengu Fond (Tippkeskus EcolChange “Globaalmuu-tuste ökoloogia looduslikes ja põllumajanduskooslustes“), IUT36−2 ja Haridus- ja Teadusministeeriumi baasfi nantseeritav projekt P180273PKTT.

Kasutatud kirjandusCooke, D.E.L., Cano, L.M., Raffaele, S., Bain, R.A., Cookem L.R., Etherington, G.J.

2012. Genome analyses of an aggressive and invasive lineage of the Irish potato famine pathogen. – PLoS Pathog 8(10):e1002940.

Cooke, L.R., Schepers, H.T.M., Hermansen, A., Bain, R.A., Bradshaw, N.J., Ritchie, F., Shaw, D.S., Evenhuis, A., Kessel, G.J.T., Wander, J.G.N., Anderson, B., Hansen, J.G., Hannukkala, A., Nærstad, R., Nielsen, B.J. 2011. Epidemiology and integrated control of potato late blight in Europe. – Potato Res. 54, pp. 183–222.

Dey, T., Saville, A., Myers, K., Tewari, S., Cooke, D.E.L., Tripathy, S., Fry, W.E., Ristaino, J.B., Roy, S.G. 2018. Large sub-clonal variation in Phytophthora infestans from recent severe late blight epidemics in India. – Sci Rep. 8:4429.

Eremeev, V., Talgre, L., Alaru, M., Kuht, J., Loit, E., Luik, A. 2018. Viljelusviiside mõju kartuli saagile, saagi kvaliteedile ning mulla toiteelementide sisaldusele. (toim.) M. Alaru. – Agronoomia 2018. lk. 53−58.

160

Agronoomia 2019

EuroBlight. 2018. – A potato late blight network for Europe. https//euroblight.net (det-sember 2018)

Larkin, R.P., Halloran, J.M. 2014. Management effects of disease-suppressive rotation crops on potato yield and soilborne disease and their economic implications in potato production. – Am J Potato Res. 91, pp. 429–439.

Larkin, R.P. 2017. Incorporating disease-suppressive rotation crops and organic amend-ments into improved potato cropping systems. – Phytopathology. 107, pp. 48−48.

Mariette, N., Androdias, A., Mabon, R. 2016. Local adaptation to temperature in popu-lations and clonal lineages of the Irish potato famine pathogen Phytophthora infestans. – Ecol Evol. 6, pp. 6320−6331.

McGrath, M.T. 2010. Managing late blight in organically produced tomato. http://vegetablemdonline.ppath.cornell.edu/NewsArticles/Tom_LB_Org-anicMgt10.pdf (22.06.2018)

Olanya, O.M., Larkin, R.P., Halloran, J.M. 2014. Relationships of crop and soil manage-ment systems to meteorological variables and potato diseases on a Russet Burbank cultivar. – J Agric Meteorol. 70, pp. 91–104.

Reintam, E., Köster, T. 2006. The role of chemical indicators to correlate some Estonian soils with WRB and soil taxonomy criteria. – Geoderma 136, pp. 199−209.

Runno-Paurson, E. 2010. Phenotypic and genotypic characterisation of potato late blight pathogen Phytophthora infestans in Estonian populations. – PhD thesis, Estonian University of Life Sciences, Jõgeva Plant Breeding Institute.

https://etis.ee/CV/Eve_Runno-Paurson/est?tabId=PublicationsRunno-Paurson, E., Hansen, M., Tein, B., Loit, K., Luik, A., Metspalu, L., Eremeev, V.,

Williams, I.H., Mänd, M. 2014. Cultivation technology infl uences the occur-rence of potato early blight in an organic farming system. – Zemdirbyste. 101(2), pp. 199−204.

Sjöholm, L., Andersson, B., Högberg, N., Widmark, A.K., Yuen, J. 2013. Genotypic diversity and migration patterns of Phytophthora infestans in the Nordic countries. – Fung Biol. 117, pp. 722–730.

Van Bruggen, A.H.C., Gamliel, A., Finckh, M.R. 2016. Plant disease management in organic farming systems. – Pest Management Sci. 72, pp. 30−44.

Volz, A., Tongle, H., Hausladen, H. 2014. An integrated concept for early blight control in potatoes. – Proceedings of the Fourteenth EuroBlight Workshop 2013, PPO Spec Rep. 16. Cyprus, p. 181–188.

Zhu, W., Shen, L.L., Fang, Z.G., Zhang, J.F., Sun, D.L., Zhan, J. 2016. Increased fre-quency of self-fertile isolates in Phytophthora infestans may attribute to their higher fi tness relative to the A1 isolates. – Sci Reop. 6:29428.

161

MITMESUGUST

162

Agronoomia 2019

2017/2018. AASTA ILMASTIKU OMAPÄRAST JÕGEVAL JA SELLE MÕJUST TAIMEKASVATUSELE

Laine KeppartEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Keppart, L. 2019. Peculiarities of weather conditions and the infl uence to crops during vegetation period of 2017/18 at Jõgeva. – Agronomy 2019.

Winter of 2017/18 was warmer and shorter than the average. During the winter the coldest period was last third of February (average temperature -16,0 °C, minimum -24,3 °C). Winter crops were protected by deep snow cover at that time and did not get winter damages.

The vegetation period of 2018 was 16 days longer than the average, with extremely high temperature regime and very dry. Some new extremes of the last 97 years were registered in 2018: the highest average air temperature and the longest duration of sunshine in May, the biggest totals of effective (above 5 °C) temperatures and active (above 10 °C) temperatures of the year.

The precipitation during the period from April, 1 to October, 31 was 332 mm, which is 112 mm less than the average. The growing period of spring cereals was extremely dry. The precipitation of that period was 55 mm (28% of average).

The growth of plants was extremely fast and harvesting time began early in 2018 — for win-ter turnip rape in the middle of July and for winter cereals at the beginning of last third of July, for spring cereals at the end of July. Extremely high temperatures and drought caused downfall of harvests.

Keywords: weather conditions, air temperature, precipitation

Sissejuhatus

Artikli kirjutamisel on kasutatud Jõgeva meteoroloogiajaama 1922. aastast alanud ilmavaatluste ja 1964–2001. a agrometeoroloogilisi andmeid. 2002. aastast viidi agrometeoroloogilised vaatlused üle Jõgeva Sordiaretuse Instituuti, mis praeguseks kannab Eesti Taimekasvatuse Instituudi (ETKI) nime. 2018. a erakordselt soojal suvel kujunes Jõgeva ümbrus üheks kõige kuivemaks piirkon-naks Eestimaa piires (Keppart, 2018), mistõttu siinsed põllukultuuride kasvu-tingimused iseloomustavad antud aasta põuaste piirkondade taimekasvu tingimusi.

Temperatuurirežiim

2018. a taimekasvuperioodile eelnes tavalisest lühem ja soojem talv. Ööpäeva keskmine õhutemperatuur langes püsivalt alla 0 °C 7. jaanuaril ja tõusis uuesti nimetatud piirist kõrgemale 1. aprillil (joonis 1). 2017/18. a talve alla-null-kraa-dine periood jäi võrreldes 1922. aastast algava vaatlusrea keskmisega võrreldes 37 päeva lühemaks. Talvisel poolaastal kogunes negatiivsed temperatuure -501 °C, mis on vaatlusrea keskmisest 221 miinuskraadi võrra vähem. Talve kestel kuju-nesid väga külmaks veebruari viimane kolmandik ja märtsi esimesed päevad, kui minimaalne õhutemperatuur langes Jõgeval kaheksal ööl alla -20 kraadi. Veeb-ruari viimane kolmandik on Jõgeval olnud keskmise õhutemperatuuri (-16,0 °C)

163

Mitmesugust

järgi veelgi külmem ainult 1942. aastal (-17,3 °C). 2017/18. a talve minimaalne õhutemperatuur mõõdeti Jõgeval, -24,3 °C, kohati Ida- ja Kagu-Eestis ka -27 kuni -28 °C. Põllud olid sel ajal kaetud enam kui 10 cm paksuse lumekihiga ja kolme sentimeetri sügavusel (s.o taliviljade võrsumissõlme sügavusel) tempera-tuur kriitiliselt madalale ei langenud. Madalaim mullatemperatuur mõõdeti talve jooksul Jõgeval (-3 kuni -6 °C).

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

01.1

1.

01.1

2.

01.0

1.

01.0

2.

01.0

3.

01.0

4.

01.0

5.

01.0

6.

01.0

7.

01.0

8.

01.0

9.

01.1

0.

2017/18. aKeskmine 1964-2017

Joonis 1. 2017/18. aasta keskmine õhutemperatuur (°C) Jõgeval võrreldes 1964–2017. aastate keskmisega

Kevadel läks ilm väga järsku soojaks. Ööpäeva keskmine õhutemperatuur tõusis püsivalt üle 5 °C juba 8. aprillil, mis on keskmisest kaks nädalalt varem. Aprillikuu keskmine õhutemperatuur ületas tavapärast 2,4 kraadi võrra. Järgnev maikuu oli erakordselt soe ja päikesepaisteline. Maikuu keskmine õhutempe-ratuur (Jõgeval 14,5 °C) ületas keskmist 4,1 kraadi võrra ja andis uue rekordi senisesse vaatlusritta. Päike paistis mais 418 tundi, mis oli samuti uus rekord senises vaatlusreas. Aktiivne vegetatsiooniperiood (ööpäeva keskmine õhutem-peratuur püsivalt > 10 °C) algas keskmisest ajast kaheksa päeva varem – 8. mail. Juba kaks päeva hiljem (10. mail) algas klimaatiline suvi (ööpäeva keskmine õhutemperatuur > 13 °C), mis on enam kui kolm nädalat tavalisest varem. Öökül-mad õhus lõppesid Jõgeval keskmisele lähedasel ajal, 23. mail. Efektiivseid (üle 5 °C) temperatuure kogunes 31. mai seisuga Jõgeval 371 °C, mis on uus rekord 1922. aastast algavas vaatlusreas. Keskmisena on selline efektiivsete tempera-tuuride summa kogunenud alles 16. juuniks. Aktiivseid (> 10 °C) temperatuure kogunes mai lõpuks 449 °C, mis ületab keskmist 192 °C võrra ja millest suurem

164

Agronoomia 2019

summa on registreeritud samaks ajaks ainult 1993. aastal.Ka juuni oli keskmisest soojem (ainult 0,5 kraadi võrra) ja väga muutliku

temperatuurirežiimiga. Juuni esimesel dekaadil esines maapinnale lähedases õhukihis korduvalt öökülma. Kõige tugevam öökülm oli 7. juunil, kui Jõgeval mõõdeti õhus 0,9 plusskraadi, kuid kahe sentimeetri kõrgusel mulla pinnast langes termomeetrinäit -2,1 °C ja rohu kohal -3,8 °C. Kohati Ida-Eestis esines sel ööl külma ka õhus. Muutlik temperatuurirežiim püsis juuli esimese dekaadi lõpuni. 10. juuli seisuga oli kogunenud efektiivseid (üle 5 °C) temperatuure 778 °C, keskmist 149 kraadi võrra rohkem ja mida ületab vaid senise vaatlusrea seitsme varasema aasta summa. Keskmisena on kogunenud nii suur efektiivsete tempe-ratuuride summa 23. juuliks. Aktiivseid temperatuure kogunes jahedama perioodi lõpuks (10. juuliks) 1037 °C, mis on keskmisest 198 kraadi võrra rohkem.

Alates 12. juulist muutus ilm palavaks ja väga kõrge temperatuurirežiim jäi püsima kuuks ajaks. Maksimaalne õhutemperatuur tõusis üle 30 kraadi 12 päeval, mida ületab ainult kogu 2010. a suve vastav näitaja. Uue rekordi vaatlusritta andis juuli kolmanda dekaadi keskmine õhutemperatuur (23,2 °C). Juuli teise ja augusti esimese dekaadi keskmised temperatuurid jäid vaatlusreas vastavalt kolmandale ja teisele kohale.

12. augustist ilm mõnevõrra jahenes. Kuigi jätkuvalt esines veel üksikuid palavaid päevi, maksimaalne õhutemperatuur enam 30 kraadini ei küündinud. Augusti lõpuks oli Jõgeval kogunenud efektiivseid temperatuure 1546 °C ja aktiiv seid temperatuure 2066 °C ehk suuremad summad, kui koguneb tavaliselt aasta jooksul.

Suvine soojus jätkus kuni 23. septembrini. Sel päeval lõppes nii suvi kui ka aktiivne vegetatsiooniperiood. Klimatoloogiline suvi vältas Jõgeval 136 päeva, mis on keskmisest 44 päeva võrra kauem ning viimase 97 aasta rekord. Aktiivse vege-tatsiooniperioodi pikkus oli 140 päeva, s.o 10 päeva võrra keskmisest pikem.

Septembri viimane nädal ja oktoober olid muutliku temperatuurirežiimiga. Keskmisest kõrgem õhutemperatuur oli 9. kuni 19. oktoobrini, mil maksimaalsed õhutemperatuurid tõusid 16–19 kraadini.

Esimene öökülm oli maapinnal 28. septembril ja õhus 29. septembril. Ööpäeva keskmine õhutemperatuur langes püsivalt alla 5 °C 23. oktoobril, mis on kesk-misele lähedane aeg. Üldine vegetatsiooniperiood (ööpäeva keskmine õhutem-peratuur püsivalt > 5 °C) vältas 198 päeva, mis on tänu varasele algusele kevadel keskmisest 16 päeva pikem.

2018. a efektiivsete temperatuuride summaks arvutati Jõgeval 1909 °C, mis ületab keskmist 465 kraadi võrra ja on uus rekord senises vaatlusreas. Taliteravil-jade jaoks kogunes alates 1. septembrist efektiivseid temperatuure 362 °C, s.o keskmist 116 kraadi võrra rohkem.

Aktiivseid temperatuure kogunes 2018. aastal 2491 °C, see on uus rekord ja ületab keskmist 545 kraadi võrra. Aktiivsel vegetatsiooniperioodil kogunes üle 10 °C temperatuure 2365 °C, s.o keskmisest 513 kraadi võrra rohkem.

165

Mitmesugust

Lume- ja sademete režiim

Esimene lumikate tekkis 2017. a sügisel 26. oktoobril ja püsis kolm päeva. Novembris esines Jõgeval kuus, detsembris 22 ja jaanuaris 21 lumikattega päeva. Püsivalt jäi lumi maha alles 21. jaanuarist ja sulas hilja – 5. aprilliks. Püsiv lumikate vältas 67 päeva ehk keskmisest kuu aega vähem. Kõige paksem oli lumikate veebruari viimasel dekaadil, mil keskmine lume paksus tõusis Jõgeva ümbruse põldudel 16–20 sentimeetrini. Perioodil 1. novembrist 31. märtsini kogunes sademeid 207 mm, mis on keskmisele lähedane summa. Kõige sajusem oli talvekuudest detsember (80 mm).

Kasvuperioodi algus oli kuni 5. maini sajune. Aprillis kogunes Jõgeval sade-meid 52 mm, mis on 142% keskmisest. Kuigi temperatuurirežiim oli kõrge, said mullad harimisküpseks tavalisele lähedasel ajal – jüripäeva eel. Lisaks vihmale takistas põldude tahenemist keltsa püsimine mulla sügavamates kihtides aprilli keskpaigani.

Kolme kuu jooksul ei kastnud vihm kordagi korralikult põllukultuure. Mais sadas Jõgeval 17, juunis 23 ja juulis 15 mm ehk kokku 55 mm, s.o 28% kesk-misest. Maksimaalne ööpäevane sajuhulk ei ületanud 5 mm. Augusti algul tek-kisid tõusvatest õhuvooludest põldudel suured tolmukeerised, mis koristatud ja haritud põldudelt kuiva mulda ära kandsid.

Esimene suurem äikesevihm (ööpäevaga 24 mm) jõudis Jõgevale alles 4. augustil. Kuu jooksul esines korduvalt äikest, kuid siiski jäi augustikuu sademete summa (76 mm) keskmisest 14 mm võrra väiksemaks.

Septembri esimene kolmandik oli peaaegu vihmata. Ilm läks uuesti sajuseks alates 11. septembrist. Septembri sajusummaks kogunes 76 mm (116% kesk-misest), millest enam kui pool sadas viimasel dekaadil. Rohkesti tuli vihma ka oktoobri esimesel dekaadil, kuid teine dekaad oli peaaegu sajuta.

Kokku sadas taimekasvuperioodil, 1. aprillist kuni 31. oktoobrini, 332 mm ehk keskmisest 122 mm võrra vähem.

Ilmastiku mõjust taimede kasvule

Taliteraviljad talvitusid valdavalt hästi. Kahjustada said eeltalvisel ja kevad-talvisel perioodil lumest välja ulatunud taimelehtede tipud. Sügisel hilja külvatud nisupõldudel oli taimik sula järel tekkinud veeloikude või pikka aega püsinud jääkooriku tõttu laiguti hõrenenud. Kevadist järsku õhusoojust ei suutnud taimed kohe ära kasutada, kuna muld oli veel külm. Orased alustasid uut massilist kasvu 14. aprillil, mis on keskmisest mõned päevad hiljem. Edasine areng oli väga kiire. Talirukis lõi massiliselt pead mai kolmanda dekaadi alguses ja hakkas õitsema sama kuu lõpuks, mis on vaatlusrea varasema tähtaja kordus. Talinisu hakkas samuti pead looma ja õitsema rekordiliselt vara – talinisu ‘Ada’ moodustas pead mai-juunikuu vahetusel ja õitses juuni esimese dekaadi lõpus. Teraviljade koris-tusperiood algas erakordselt vara – Jõgeval juuli kolmanda dekaadi alguses. Tänu sügavale juurekavale suutsid taliteraviljad talvist ja aprillikuu sadudest täienenud

166

Agronoomia 2019

veevaru mullas hästi ära kasutada ning viljad kasvasid üsna kõrgeks, pead olid normaalse pikkusega. Niiskust nappis taimede arenguks alates juunikuust, s.o tera moodustumise ja küpsemise ajal, mistõttu jäid terad peeneks ja saagid kesk-misest väiksemaks.

Uute külvatud taliviljade jaoks oli esialgu (septembri esimesel dekaadil) mullas niiskust napilt, kuid septembri teise poole sadudest kasvutingimused paranesid. Soojust oli oraste kasvuks sügisel rohkesti ja veel septembri kesk-paigas külvatud talinisu jõudis sügise jooksul areneda võrsumise faasini.

Suviteraviljad külvati põhiliselt mai esimesel dekaadil. Idanemise ja võr-sumise ajal maikuus jätkus mullas niiskust. Soojuse mõjul arenesid suviteraviljad kiiresti. Vaatamata suhteliselt hilisele külviajale algas mai lõpus juba külgvõrsete moodustumine. Põud hakkas tunda andma juunis. 8. juuniks oli mulla produk-tiivne veevaru poolemeetrises pindmises mullakihis ETKI odrapõllul langenud ebarahuldavale tasemele. 11. juuniks olid oraste alumised lehed muutunud kol-laseks. Järgneva kuu jooksul ja juulis põud süvenes. Vee puudusest kängus ja kui-vas osa moodustunud kõrvalvõrseid. Suviteraviljad jäid hõredaks ja madalaks, viljapead olid lühikesed. Tera täitumise ja küpsemise ajal niiskust nappis, tem-peratuurid olid kõrged. Toimus nn hädavalmimine ja tera jäi peeneks. Kõige rohkem kannatas kuumusest ja vee puudusest kaer. Suviteraviljad said täisküpseks juuli viimastel päevadel, augusti esimesel nädalal. Veelgi varem on suviteraviljad täisküpseks saanud ainult 2011. aastal, kuid sel aastal külvati juba aprillis.

Talirüps talvitus suhteliselt hästi. Taimik oli kevadeks madalamates kohta-des, kus vesi jäi varakevadel pikemaks ajaks püsima, hõrenenud. Esines kül-ma poolt mullast väljakergitatud taimi. Kevadine kasv algas aprilli keskpaigas ja areng oli kiire. Kuivus hakkas tunda andma juunis. Taimik kasvas tavalisest madalam, külgharusid moodustus vähe ja viljumine oli häiritud. Seemned jäid peeneks ja saak väikeseks. Uute külvide eel oli kuiva mulla tõttu raske maad harida ja talirüpsi külviaeg nihkus augusti teise poolde. Idanemise ja tärkamise ajal niiskust jätkus. Kuivus andis tunda septembri esimesel dekaadil, kuid hiljem kasvutingimused paranesid.

Suviraps tärkas kuivuse tõttu aeglaselt ja ebaühtlaselt. Põua tõttu jäi taimik madalaks ja hõredaks, viljumine oli häiritud ning saak väike.

Kartul pandi Jõgeval maha mai teisel dekaadil. Taimed tärkasid juuni teisel viispäevakul. 7. juulil esines maapinnal öökülm, mis kahjustas vähesel määral tär-ganud kartulipealseid. Õitsemise ajaks juuni lõpus, mil kartulil hakkasid moodus-tuma mugulad, oli produktiivne veevaru langenud kartulisordi ‘Ants’ põllul alla optimaalse piiri. Juulikuu jooksul produktiivne veevaru vähenes veelgi ja oli kuu teisel poolel ebarahuldav. Päevasel ajal olid kartulilehed närbunud. Kasvu-perioodi maksimaalsed temperatuurid tõusid sageli üle optimaalse piiri ja niis-kust nappis. Augusti sajud parandasid mõnevõrra kasvutingimusi, kuid veevaru jäi kartulipõldudel optimaalsest väiksemaks. Tänu kuivusele kartuli lehemädanik massiliselt ei levinud. Kartuli saagid jäid valdavalt keskmisest väiksemaks. Koristus-

167

Mitmesugust

perioodi ilmastik oli kuni 11. septembrini soodne, hiljem takistasid kartulivõttu vihmad.

Põldheinad alustasid kasvu aprilli keskel. Soojade ilmadega oli kasv ja areng kiire. Mai teisel poolel hakkas kuivus tunda andma ja edaspidi põud süvenes, mistõttu esimese niite saak jäi väikeseks. Heinaaeg saabus varakult. Mai lõpuks oli juba enamik kõrrelisi pea loonud ja hiline punane ristik alustas õisiku moodus-tamist jaanipäevaks. Ädalakasvu takistas sademete nappus ja sellest tingitud vee puudus mullas.

Herne ja oa taimed jäid põua tõttu väga lühikeseks. Põua ning kõrge õhutem-peratuuri tõttu oli viljumine häiritud, saagid jäid väikeseks.

Kokkuvõte

2017/18. a talv oli keskmisest lühem ja soojem. Veebruari viimase dekaadi külmade ajal olid põllud piisavalt paksu lumega kaetud ja taimed külma eest kaitstud. Talve jooksul olulisi talvekahjustusi ei tekkinud.

Üldine taimekasvuperiood oli 2018. aastal keskmisest 16 päeva pikem, kõrge temperatuurirežiimiga ja põuane. Vaatlusridadesse registreeriti mitmeid uusi äär-musnäitajaid: maikuu kõrgeim keskmine õhutemperatuur (14,5 °C) ja päikese-paiste kestuse rekord (418 tundi) ning juuli viimase dekaadi kõrgeim keskmine õhutemperatuur (23,2 °C). Klimatoloogiline suvi vältas rekordiliselt kaua – 136 päeva, s.o keskmisest 44 päeva kauem. 2018. aastal kogunes efektiivseid (üle 5 °C) temperatuure 1909 kraadi ja aktiivseid (üle 10 °C) 2465 kraadi, mis on viimase 97 aasta rekordid.

Perioodil 1. aprillist kuni 31. oktoobrini sadas 332 mm ehk keskmisest 122 mm võrra vähem. Erakordselt kuivaks jäi kolme kuu pikkune periood, 1. maist kuni 31. juulini, mil sadas ainult 55 mm vihma e 28% keskmisest.

Kõrge temperatuurirežiimi tõttu oli taimede areng erakordselt kiire, kuid samas takistas kuumus ja sademete nappus normaalset taimede kasvu, arengut ja viljumist, mistõttu põllukultuuride saagid jäid väikesteks.

Kasutatud kirjandusKeppart, L. 2018. 2018. a vegetatsiooniperioodi lühike iseloomustus Jõgeval. – Eesti

Taimekasvatuse Instituut. https://etki.ee/images/pdf/Ilm2017/2018Vegetatsiooniperiood.pdf (13.01.2019)

168

Agronoomia 2019

VALGE RISTIKU SEEMNEPÕLLU EELNIITMISEST

Ants BenderEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Bender, A. 2019. Pre-mowing of white clover cultivated for seed. – Agronomy 2019.

A trial was performed at the Estonian Crop Research Institute in 2016–2018 on a seed production fi eld of white clover. The aim was to examine the effect of timing and height of pre-mowing and used type of mower onto further formation of the stand, seed yield and quality. The data approved that pre-mowing leads to decrease in biomass on the fi eld and increase of the harvest index that results in higher seed yield. Among the range of timings, the postponed pre-mowing decreases more the amount of biomass at seed harvest. Compared with taller mowing height, clover depends on weather after anthesis, and not on timing and height of pre-mowing and type of mower.

Keywords: pre-mowing of seed fi eld, timing of mowing, mowing height, seed yield, seed quality

Sissejuhatus

Valge ristik alustab meie oludes õitsemist juuni keskpaigas, saavutab õit-semise maksimumi juuli alguses, kuid indeterminantse liigina jätkab tegelikult õitsemist sügiseni. Nii nagu õitsemine venib pikale perioodile, nii ka seemnete valmimine. Optimaalset koristusaega on seetõttu raske määrata. Kogu suve jook-sul moodustunud seemnekogust kätte saada ei ole võimalik. Seemnekasvatuses taotletakse maksimaalset võimalikku saaki, mida saadakse nendest õienuttidest mis õitsevad ajal, mil nende arvukus pinnaühikul on maksimumis.

Valge ristiku seemnesaagi määravadki suures osas samaaegselt õitsvate õienuttide arv pinnaühikul ja seemnete arv (või kaal) nutis (Woodfi eld jt, 2004). Tolmeldamisest seemne küpsemiseni kulub valgel ristikul 26 (+5) päeva (The biology ..., 2008). 30 päeva pärast fi kseeritud õitsemise kõrgpunkti koristatakse seeme (loomulikult, kui ilm seda võimaldab). Kuna vegetatiivne ja reproduktiivne kasvuprotsess toimuvad samaaegselt, sõltub ühe või teise protsessi domineerimine mulla niiskusoludest. Õitsemisaegsed ja -järgsed sademed soodustavad valge ris-tiku vegetatiivset kasvu, mille domineerimisel areneb vähe õienutte. Moodustunud õienuttidest kasvab leherinne üle, taimik lamandub, ei kuiva enam sademete järel ning valminud seeme idaneb ja rikneb. Ülekasvanud seemnetaimiku koristamisel võivad koristuskaod ulatuda 60%-ni bioloogilisest saagist (Шаршунов, Ракуть, 1997). Esineb aastaid, kus ilmastikust tingituna ei ole üldse võimalik valge ristiku seemnesaaki kombainiga koristada.

Uus-Meremaal, Austraalias ja USA-s, Oregoni osariigis, toodetakse valge ristiku seemet suurtel vihmutatavatel pindadel. Seal pidurdatakse vegetatiivkasv vihmutamise katkestamisega seemnetaimiku täisõitsemisel (Oliva jt, 1994;

169

Mitmesugust

De Barro, 2014). Katsetega on kindlaks tehtud, et mõõdukas vee defi tsiit suuren-dab valgel ristikul õienuttide moodustumist, takistab seemnete täiskasvamise ajal valge ristiku vegetatiivset kasvu ning suurendab seemnesaaki (Turner, 1993).

Eestis määravad valge ristiku seemnesaagi juulikuised sademed. Põuase juuliga aastatel on võimalik valgelt ristikult saada hea seemnesaak.

Piirkondades, kus mulla niiskusolusid ei ole võimalik reguleerida, tehakse vegetatiivkasvu pidurdamiseks valge ristiku seemnepõldudel eelniitmine. Kasu-tatud on ka esmakasvu karjatamist veiste või lammastega (Marshall jt, 1989; Marshall ja Hides, 1990; Pederson ja Brink, 2000). Kevadise lumesulamisvee arvelt kasvanud lopsakas esmakasv defolieeritakse, seemnesaaki taotletakse ädalalt, mille arenguks mulla südasuvine veevaru enam nii soodne ei ole. Niit-misaja (karjatamisaja) suhtes on autoritel eriarvamused. Rootsis läbiviidud kat-setes saadi suurim seemnesaak katsevariandis, kus eelniitmine tehti õienuttide varase moodustumise faasis (Wallenhammar, 2007). Venemaal soovitatakse niita esimeste värvunud õienuttide ilmumisel (Смирнов, 2001), Valgevenes aga õit-semise varases faasis (Палагутин, 2001). Uus-Meremaal on just hilisem eel-niitmine andnud positiivse tulemuse: võrreldes varem niidetuga moodustus 10% rohkem õienutte, saadi usutavalt suurem seemnesaak (Clifford, 1985). Inglismaal korraldatud katsetes moodustus niitmisjärgselt kõige rohkem õienutte pinnaühiku kohta siis, kui eelniitmine tehti 2–3 nädalat pärast esimeste värvunud kroonleh-tedega õienuttide ilmumist (Marshall jt, 1993a, 1993b). Eelniitmisel on seemne-saagile mitmetine positiivne mõju:

1) vegetatiivne kasv aeglustub, mistõttu koristusaegne biomass põllul on väiksem ja koristusindeks kombainile seemne väljapeksuks soodsam, koris-tuskadu väiksem;

2) eelniitmise järel pääseb rohkem päikese otsekiirgust valge ristiku lamavate varteni, mis mõjub soodsalt õienuttide moodustumisele ja väljakasvamisele;

3) eelniitmisega nihutatakse õitsemise maksimum õite viljastumiseks sood-samale ajale, mil päev on pikim, õhutemperatuur kõrgem, õites nektarieritus rikkalikum, tingimused tolmeldajate tööks soodsamad;

4) umbrohtude lehemass taimikus väheneb.Käesoleva uurimistöö eesmärk oli selgitada eelniitmise aja, niitmiskõrguse ja

niidukitüübi mõju valge ristiku taimiku niitmisjärgsele kujunemisele, hilisemale seemnesaagile ja selle kvaliteedile. Kõrvalhuvina püüti selgitada, kas esimese niite aega on võimalik siduda efektiivsete temperatuuride kasvava summaga.

Materjal ja metoodika

Põldkatse rajati valge ristiku sordiga ‘Tooma’ juulis 2016, külvisenormiga 4 kg ha-1, külvikuga Hege 80. Katselappide mõõtmed 1,5 x 5,0 m neljas korduses. Uurimistöö toimus kahel järgneval katseaastal: 2017. ja 2018.

Katse paiknes leostunud kamar-karbonaatsel liivsavi mullal, mille agrokee-

170

Agronoomia 2019

milised näitajad olid järgmised: pHKCl 6,4, P 90, K 113, Ca 2041, Mg 116 mg kg-1, Corg 1,7%. Katseala sai külvieelse mullaharimise eel fosfor-kaali väetist normidega P 19 ja K 67 kg ha-1. Hiljem katseala ei väetatud.

Katses uuriti seemnetaimikut ja -saaki mõjutada võivaid järgmisi faktoreid:a) eelniitmise aeg: variant 1 – niitmine esimeste õienuttide värvumisel; variant 2 – esimese variandiga võrreldes 7 päeva hiljem;b) eelniitmise kõrgus: variant 1 – niitmine 3 cm kõrguselt; variant 2 – niitmine 6 cm kõrguselt;c) niidumasina tüüp: variant 1 – rootortüüpi niiduk koos niidetud massi purustamisega ja ühtlase

laotamisega katsealale; variant 2 – niitmine lattniidukiga, millele järgnes niidetud massi kokku

riisumine ja äravedu. Ristikunirplase tõrjeks pritsiti katseala mõlemal aastal üks kord, enne taimiku

õide puhkemist preparaadiga Decis Mega, norm 0,150 l ha-1.Katses uuriti eelniitmisaja ja -viisi mõju õitsemise dünaamikale, milleks

rakendati Chynoweth ja Rolstoni (2010) poolt kirjeldatud metoodikat. Selleks loendati igal nädalal värvunud kroonlehtedega õienutid 0,5 x 0,5 m suuruselt pinnalt neljas korduses. Saadud andmete põhjal selgitati maksimaalse õitsemise aeg. Taimiku täisõitsemisel mõõdeti katselappidel lehtede ja õienuttide kõrgused mullapinnalt. Seemnesaagi valmimist hinnati visuaalselt. Igalt lapilt võeti koris-tamise eel 30 küpsenud seemnetega nutti, mis kuivatati ja poetati hiljem käsitsi, eesmärgiga selgitada variantide mõju seemnete kaalule nuti tasandil. Korista-misel niideti katselappidelt kogu biomass 4 cm kõrguselt, kaaluti ja kuivatati kunstlikult dineesenkuivatis. Seeme peksti välja katsekombainiga Hege 140 ja puhastati laboratoorse seadmega Kamas Westrup LALS. Koristusindeks arvutati seemnesaagi ja põllul kasvanud biomassi suhtena. Koristuseelselt ei kasutatud desikante. Kolm kuud pärast koristamist määrati seemnete idanevus (sh kõvade seemnete sisaldus) ja 1000 seemne mass.

Katseandmed töödeldi statistikatarkvara Agrobase ühefaktorilise disper-sioon analüüsi abil (AgrobaseTM 20, 1999).

Ilmastikutingimustelt olid mõlemad valge ristiku seemnesaagi aastad ebasoodsad (tabel 1). 2017. aasta mai, juuni ja juuli olid normist jahedama õhutempera tuuriga, juuni, juuli ning august samas sademeterohked, mis soodus-tas taimede vegetatiivkasvu sel määral, et koristamine otsekombainimisega polnud võimalik. Biomass niideti, koguti ja kaaluti haljasmassi kombainiga Hege 212. 2018. aasta oli vastupidine – mai, juuni ja juuli olid erakordselt sademetevaesed, samas paljude aastate keskmisest kõrgema õhutemperatuuriga. Kestva põua tingimustes valge ristiku ädalakasv pidurdus ning jäi kuni seemnete valmimiseni sedavõrd

171

Mitmesugust

Tabel 1. Aktiivse taimekasvu aegse perioodi ilmastiku andmed Mai Juuni Juuli August I II III I II III I II III I II III Õhutemperatuur; °C

2017 5,7 9,5 13,2 11,9 14,8 13,4 13,8 14,8 16,1 17,3 17,5 13,1 2018 11,1 16,1 16,2 13,4 16,8 14,8 15,6 21,7 23,2 21,1 17,3 15,6 Norm

1981–2010 9,6 10,7 12,4 14 14,2 15,5 16,7 17,4 17,2 17,1 15,6 14,3

Sademed, mm 2017 2 2 4 34 35 30 15 48 10 27 37 34 2018 10 1 4 4 8 12 11 4 0 19 27 15 Norm

1981–2010 12 18 19 17 34 29 22 27 27 34 26 32

Tulemused

Valge ristiku kasvu ja arengu seosed efektiivsete temperatuuride kasvava summaga. 2017. aastal toimus katses varasem eelniitmine 6. juunil (efektiivsete temperatuuride kasvav summa 219 °C) ja hilisem eelniitmine 13. juunil (ef. temp. summa 296 °C). Mõlemas niitmisaja variandis saabus täisõitsemise maksimum 4. juuliks (ef. temp. summa 478 °C), seeme valmis kõigis variantides samaaeg-selt ja koristati 40 päeva pärast taimiku täisõitsemist 14. augustil (ef. temp. sum-ma 922 °C). 2018. aastal arenes valge ristik eelmise aastaga võrreldes kevadel kiiremini, mistõttu varasem eelniitmine tehti 28. mail (ef. temp. summa 248 °C), hilisem eelniitmine aga 5. juunil (ef. temp. summa 416 °C). Esimese eelniitmise variantides fi kseeriti õitsemise maksimum 25. juunil (ef. temp. summa 608 °C), hilisema eelniitmise variantides aga nädal hiljem – 2. juulil (ef. temp. summa 678 °C). Seeme koristati kõigist variantidest samaaegselt 27. juulil (ef. temp. summa 1048 °C). Fikseeritud õitsemise maksimumist oli möödunud varem nii-detud variantides 32 päeva, hiljem niidetud variantides 26 päeva.

Heintaimede kasvatamisel söödatootmise eesmärgil võib esimese niiteaja valikul lähtuda efektiivsete temperatuuride kasvavast summast, sest rohusööda toiteväärtuse ja ef. temp. summa vahel on väga tihe seos (Tamm, 2017). Kontrol-lides võimalust seostada ka valge ristiku seemnepõllu eelniitmise, täisõitse mise ja koristusaja määramist ef. temp. summaga, selgus kahe katseaasta andmeid võrreldes, et sama meetod ei ole siin rakendatav. Aastate vahel olid erinevused väga ulatuslikud.

madalaks, et kombainiga koristamine oli jälle võimatu. Vähene biomass niideti ja koguti muruniidukiga ning pärast kuivatamist toimiti nagu eelmisel aastal.

172

Agronoomia 2019

Eelniitmise ja niitmisaja mõju. Mõlemal katseaastal ületas maksimaalse õit-semise ajal õienuttide arv pinnaühikul kõigis niidetud variantides kontrollvarianti, millel eelniitmist ei tehtud (tabel 2).

Mõlemal katseaastal oli eelniidetud katsevariantides ädala kasvukõrgus kontrollvariandi esmakasvuga võrreldes madalam. Suurenes vahe õienuttide ja lehtede kõrguses, mis vähendab (kuid ei välista) lehtede nuttidest ülekasvamise riski. Hilisema eelniitmise variantides jäid õienuttide raod ja lehtede rootsud lühemaks kui variantides, millel eelniitmine tehti varem. Selle tulemusena oli ka koristusaegne biomass neil katselappidel väiksem, koristusindeks aga suurem.

2017. aastal õnnestus tänu kogu biomassi kunstlikule kuivatamisele saada väga hea seemnesaak (tabel 3). Tootmispõldudel jäid juuli- ja augustikuiste sagedaste sadude tõttu valge ristiku seemnepõllud sel aastal üldse koristamata. Kõikides eelniidetud variantides saadi kontrollvariandist suurem seemnesaak. Ületamine oli statistiliselt usutav hilise madala eelniitmise korral niidukitüü-bist sõltumata. Selle katseaasta seemne kvaliteet oli laitmatu: idanevus skarifi t-seerimata seemnel kõigis katsevariantides 96–98%, kõvu seemneid esines minimaalselt (0–3%), 1000 seemne mass oli vahemikus 0,663–0,671 g. Katse-variantide vahel seemnete kvaliteedinäitajates erinevusi ei tuvastatud.

Võrreldes esimese kasutusaastaga oli teise kasutusaasta valge ristiku taimiku seemnesaagi võime kõigil juhtudel madalam. Lisaks sellele takistas 2018. aastal kestev põud valge ristiku kasvu ja arengut, mille tulemusena jäi seemnesaak eriti tagasihoidlikuks. Õienutte arenes esimese kasutusaastaga võrreldes pinnaühiku kohta mitu korda vähem, kuid katseandmed näitasid, et ka seemneid oli ühe nuti kohta kaaluliselt vähem (tabel 3). Varasema eelniitmise variantides saadi kontroll-variandiga võrreldes suuremaid seemnesaake, kuid ületamine jäi katsevea piiresse. Hilisema eelniitmisega variandid andsid kolmel juhul neljast kontroll-variandist madalama seemnesaagi. Skarifi tseerimata seemnete tegelik idanevus katsevariantides oli 2018. a vahemikus 22–37%, kõvade seemnete hulk samal ajal kõrge – 55–75%. Kõvade seemnete suurt osatähtsust seemnepartiis peetakse valmimisaegse niiskusepuuduse tagajärjeks (The Biology..., 2004). Võrreldes eelmise aastaga oli märgatavalt madalam ka 1000 seemne mass – 0,495–0,593 g.

2017. aastal saadi hilisema eelniitmisega variantidest mõnevõrra suurem seemnesaak, põuasel 2018. aastal olid tulemused vastupidised.

Niitmiskõrguse mõju. Eelniitmise kõrgus mõjutas õienuttide arvukust õit-semise maksimumil. Madalam eelniit tagas üldjuhul rikkalikuma õitsemise mõle-mal katseaastal, kuid erinevused jäid katsevea piiresse. Niites taimikut kõrgemalt jääb taimedele assimileerivat pinda rohkem alles, mistõttu taastumine kulgeb kiiremini. Kõrgema eelniitmise variantides olid hiljem ädalas leherootsud ja nutiraod kõrgemad, mistõttu ka kogu taimik maksimaalse õitsemise ajal kõrgem, kuid koristamisaegse biomassi kogustes madalama eelniitmisega võrreldes enam statistiliselt usutavat vahet ei tuvastatud.

173

Mitmesugust

Tab

el 2

. Val

ge ri

stik

u se

emne

taim

ikui

d is

eloo

mus

tava

d nä

itaja

d

Ee

lniit

mis

e va

riant

Ilm

a ee

l- V

aran

e V

aran

e V

aran

e V

aran

e H

ilise

m

Hili

sem

H

ilise

m

Hili

sem

PD

niitm

iset

am

adal

kõ

rgem

m

adal

kõ

rgem

m

adal

kõ

rgem

m

adal

kõ

rgem

0,

05

(K

ontro

ll)m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

puru

stam

.pu

rust

am.

eem

alda

m.

eem

alda

m.

puru

stam

.pu

rust

am.

eem

alda

m.

eem

alda

m.

20

17. a

.

Õie

nutti

de a

rv 4

.07

378

463

465

523

473

435

494

503

462

66

Leht

ede

kõrg

us, c

m

27,2

19

,3

21,5

18

,8

21,7

13

,6

18,1

13

,6

16,3

1,

2 Õ

ienu

ttide

kõr

gus,

cm

34,9

27

,8

31,2

28

,3

30,3

20

,9

26,4

20

,9

23,6

1,

8

Kõr

gust

e su

htar

v 1,

28

1,44

1,

45

1,51

1,

40

1,54

1,

46

1,54

1,

45

B

iom

ass

koris

tam

isel

, t/h

a 12

,67

10,3

7 10

,83

10,2

0 10

,43

8,53

8,

93

7,97

10

,37

1,37

Kor

istu

sind

eks,

%

3,25

5,

11

6,05

5,

55

4,72

7,

32

6,95

7,

69

5,19

20

18. a

.

Õie

nutti

de a

rv

25.0

6/2.

07

133

172

162

180

182

183

167

191

172

50

Leht

ede

kõrg

us, c

m

17,5

8,

9 10

,9

8,2

10,5

8,

6 10

,8

7,5

9,0

1,7

Õie

nutti

de k

õrgu

s, cm

21

,3

13,1

15

,7

13,4

15

,4

12,9

15

,3

13

13,8

2,

2

Kõr

gust

e su

htar

v 1,

22

1,47

1,

44

1,63

1,

47

1,50

1,

42

1,73

1,

53

B

iom

ass

koris

tam

isel

, t/h

a 2,

67

1,71

2,

10

1,84

1,

86

1,44

1,

99

1,66

1,

60

0,43

Kor

istu

sind

eks,

%

2,88

5,

38

4,14

4,

67

4,19

4,

72

3,37

5,

00

4,44

174

Agronoomia 2019

Tab

el 3

. Kat

seaa

stat

e se

emne

saag

id ja

seem

ne k

valit

eet

Eeln

iitm

ise

varia

nt

Ilma

eel-

Var

ane

Var

ane

Var

ane

Var

ane

Hili

sem

H

ilise

m

Hili

sem

H

ilise

m

PD

ni

itmis

eta

mad

al

kõrg

em

mad

al

kõrg

em

mad

al

kõrg

em

mad

al

kõrg

em

0,05

(Kon

troll)

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

m

assi

puru

stam

.pu

rust

am.

eem

alda

m.

eem

alda

m.

puru

stam

.pu

rust

am.

eem

alda

m.

eem

alda

m.

2017

. a.

Se

emne

saak

, kg

/ha

412

530

655

566

492

624

521

613

538

76

Seem

neid

nut

is, g

0,

153

1,14

4 0,

162

0,16

1 0,

158

0,13

9 0,

164

0,13

5 0,

155

0,02

7

Seem

nete

kva

litee

t

10

00 se

emne

m

ass,

g 0,

669

0,66

7 0,

687

0,67

1 0,

669

0,66

3 0,

667

0,66

5 0,

673

Id

anev

us, %

96

96

97

98

97

96

96

98

97

Kõv

ad se

emne

d,

%

3 1

1 0

1 2

2 1

2

20

18. a

.

Seem

nesa

ak,

kg/h

a 77

92

87

86

78

68

67

83

71

20

Seem

neid

nut

is, g

0,

039

0,02

9 0,

040

0,03

6 0,

045

0,04

4 0,

047

0,04

8 0,

053

0,00

7

Seem

nete

kva

litee

t

10

00 se

emne

m

ass,

g 0,

544

0,59

3 0,

562

0,55

1 0,

549

0,54

4 0,

565

0,55

5 0,

543

Id

anev

us, %

24

37

27

24

27

22

36

21

30

Kõv

ad se

emne

d,

%

73

55

66

75

68

73

64

63

68

175

Mitmesugust

Kõrgema eelniitmisega variantides oli seemnete kaal nuti kohta suurem kui madalama eelniitmise variantides. Kõrgema eelniitmisega võrreldes tagas aga just madalam eelniitmine üldjuhul suurema seemnesaagi. Ka koristusindeks oli neis variantides kõrgem.

Valgel ristikul areneb külviaastal sügavale ulatuv peajuur, mille eluiga on kaks aastat, seejärel juur sureb. Edaspidi, alates seemnepõllu teisest kasutus-aastast, toituvad valge ristiku taimed peamiselt mullapinnal paiknevate varte sõlmekohtadest väljakasvavate pindmiste juurtega (Thomas, 1987). Sellest tulenevalt on vanem valge ristiku seemnetaimik esimese kasutusaasta taimikuga võrreldes põua suhtes tundlikum. Kui eelniitmise ajal napib mullas niiskust ja ilma prognoos ei luba lähiajal sademeid, tuleks sellest loogikast lähtudes vanemaid seemnepõlde niita kõrgemalt. Põuase, 2018. aasta katseandmed seda põhimõtet ei kinnitanud.

Niidukitüübi mõju. Eelniitmisel kasutatud niiduki tüüp enamikku uuritud näitajaid ei mõjutanud. Lattniidukiga niites jäi taimikule visuaalse hinnangu järgi otsustades rohkem lehti (assimileerivat pinda) alles. Rootorniiduki töö järel säilisid taimedel vaid rohelised leherootsud. Hiljem, koristusaegsetes biomassi ja tegelikult saadud seemnesaagi andmetes, see paremus kinnitust ei leidnud.

Nagu meie katseandmed näitavad, on valge ristiku seemnesaak väga sõltuv kasvuaasta ilmast. Enamasti on seemnesaaki vähendavaks faktoriks õitsemise ja seemnete valmimisaegne sagedane vihm, mis paneb taimede vegetatiivkasvu vohama. 2018. aasta andis seemnekasvatajale aga aimu, et Eesti oludes võib valge ristiku seemnekasvatus saada tagasilöögi ka varakult alanud ja kaua kestva põua tagajärjel.

Kokkuvõte

Valge ristiku seemnepõllu eelniitmine võimaldab vähendada koristusaegset biomassi põllul, suurendada koristusindeksit ja saada suuremat seemnesaaki. Eelniitmisel kasutatud niidukitüüp seemnesaaki ei mõjutanud. Kui seemnekas-vataja loomasööta ei vaja võib eelniitmisel kasutada niidukit, mis purustab ja laotab niidetu ühtlaselt põllule.

Katses võrreldud eelniitmise aegadest vähendab hilisem niitmine koristamis-aegset biomassi kogust rohkem ja suurendab koristusindeksit. Madalalt tehtud eelniitmine loob eelduse kõrgema seemnesaagi saamiseks.

Valge ristiku seemne kvaliteet oli sõltuvuses õitsemisjärgsest ilmastikust ega sõltunud eelniitmise ajast, niitmiskõrgusest ega kasutatud niidukitüübist.

Eelpool toodud katseandmed on kogutud lühikese katseperioodi jooksul, kus katseaastad erinesid ilmastikutingimustelt kardinaalselt. Seetõttu on artiklis toodud andmed ja kokkuvõttes esitatud järeldused esialgsed. Vajalikud on edas-pidised jätkukatsed.

176

Agronoomia 2019

Tänuavaldus

Tänan agrometeoroloog Laine Keppartit abi eest efektiivsete temperatuuride kasvava summa arvutamisel.

Kasutatud kirjandusDe Barro, J.E. 2014. Irrigating for white clover seed production. Rural Industries Re-

search and Development Corporation. Publication No. 14/086. 25 p. https://.agri-futures.com.au/wp-content/uploads/publications/14-086.pdf (22.12.2018)

Chynoweth, R.J., Rolston, M.P. 2010. Determination of optimum desication timing white clover seed crops. – Proceedings of the 7th International Herbage Seed Con-ference. Dallas, Texas 11–13 April 2010, pp. 172–176.

Clifford, P.T.P. 1985. Effects of cultural practice on potential seed yield components of Grasslands Huia and Grassland Pitau white clover. – New Zealand Journal of Experimental Agriculture. Vol 13, pp. 301–306.

Marshall, A.H., Hides, D.H. 1990. White clover seed production from mixed swards: effect of sheep grazing on stolon density and on seed yield components of two contrasting white clover varieties. – Grass and Forage Science. Vol 45, Issue 1, pp. 35–42.

Marshall, A.H., Hollington, P.A., Hides, D.H. 1989. Effect of seed crop management on the potential seed yield of contrasting white clover varieties. I Infl orescence produc-tion. – Grass and Forage Science, Vol 44, Issue 2, pp. 181–188.

Marshall, A.H., Hollington, P.A., Hides, D.H. 1993a. Spring defoliation of white clo-ver seed crops. I. Infl orescence production of contrasting white clover cultivars. – Grass and Forage Science. Vol 48, Issue 3, pp. 301–309.

Marshall, A.H., Hollington, P.A., Hides, D.H. 1993b. Spring defoliation of white clo-ver seed crops. II. Potential harvestable seed yield and seed yield components of cont ras-ting white clover cultivars. – Grass and Forage Science. Vol 48, Issue 3, pp. 310–316.

Oliva, R.N., Steiner, J.J., Young, W.C. III. 1994. White clover seed production: II Soil and plant water status on yield and yield components. – Crop Science. Vol 34, pp. 768–774.

Палагутин, А. Н. 2001. Семенная продуктивность клевера ползучeгo в зависимости от приёмов возделывания в одновидовом посеве и совместно с райграсом пастбищным в лесостепи ЦЧР. Диссертация. 138 с.

Peterson, G.A., Brink, G.E. 2000. Seed production of white clover cultivars and natura-lized populations when grown in a pasture. – . Vol 40(4), pp. 1109–1114.

Смирнов, А. М. 2001. Разработка элемeнтов технологий возделывания клевера ползучeгo на корм и семена в западной части Нечернозёмной зоны России. Автореферат диссертации канд. с. х. наук. Москва, 16 с.

Шаршунов, В. А., Ракуть, Н. Н. 1997. Возделывание и уборка семенных посевов клевера белого. – Известия Академии Аграрных Наук Республики Велорусь, ном. 2, 4с.

177

Mitmesugust

Tamm, U. 2017. Parema toiteväärtusega rohusööt. Saku, 57 lk. https://.etki.ee/taim/public/pdf/Trukised/Parema-toiteväärtusega-rohust-Tamm.pdf

(5.01.2019)The Biology and Ecology of White Clover (Trifolium repens L.) in Australia. 2004, 25 p. https//health.gov.au/internet/ogtr/publishing.nsf/.../biologwclover2rtf (5.01.2019)The biology of Trifolium repens L. (White clover). 2008. 35 p. https//ogtr.gov.au/internet/ogtr/publishing.../biologywclover2008.pdf (5.01.2019)Thomas, R.G. 1987. Vegetative growth and development. – White Clover. (eds) M.J.

Baker, W.M. Williams. CAB International Wallingford, UK, pp. 31–50.Turner, L.B. 1993. The effect of water stress on fl oral characters, pollination and seed

set in white clover (Trifolium repens L.). – Journal of Experimental Botany. Vol 44, No 264, pp. 1155–1160.

Wallenhammar, A.Ch., Stahl, P., Cristiansson, B., Andersson, L. 2007. Weed regula-tion by cutting in organic seed crops of Trifolium pratense L. and Trifolium repens L. – Seed production in the northern light. Proceedings of the sixth international herbage seed conference, Gjennestad, Norway 18–20 June 2007. (ed) T.S. Aamlid, L.T. Havstad, B. Boelt. Grimstad, pp. 156–159.

Woodfi eld, D.R., Baird, I.J., Clifford, P.T.P. 2004. Genetic control of white clover seed yield potential.

http//grassland.org.nz/publications/nzgrassland.publication_424.pdf (5.11.2017)

178

Agronoomia 2019

ALASKA LUSTE JA ROOG-ARUHEINA ERINEVAD VILJELUSVIISID

Uno Tamm, Heli Meripõld, Silvi Tamm, Sirje Tamm Eesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Tamm, U., Meripõld, H., Tamm, S., Tamm, S. Organic vs. conventional management of alaska brome and tall fescue. .– Agronomy 2019.

New cultivars of alaska brome (Bromus sitchensis Trin) and tall fescue (Festuca arundina-cea Schreb) have gained attention by producers because of their winterhardiness, high yielding ability and fast growth. Alaska brome cv. Hakari and tall fescue cv. Barelite were grown in fi eld tests during the years 2016, 2017 and 2018 using mixture with red clover (Trifolium pratense L.) cv. Varte. The plots were cut three times during the summer. The average dry matter (DM) yield of pure grass stands in three years in the case of organic farming was 5,3 t ha-1 for Barelite and 5,0 t ha-1 for Hakari. In the mixture with red clover the respective DM yields were 12,0 and 12,7 t ha-1. Nitrogen fertiliser used in the conventional farming (N200) increased the DM yield and the protein content of the forage. The forage with the highest nutritive value was obtained when the grasses were grown in the organic mixture with red clover: digestibility 642–701 g kg-1 DM, concentra-tions of crude protein 119–211 g kg-1 DM and metabolisable energy 9,9–10,8 MJ kg-1 DM. Among all species tested, tall fescue showed better results in respect to alaska brome.

Keywords: Alaska brome, tall fescue, grass mixtures, dry matter yield, forage nutritive value

Sissejuhatus

Täisväärtuslik rohusööt veiste söödaratsioonis peab olema hea söömuse, kõrge seeduvuse ja mõõduka proteiinisisaldusega. Liblikõieliste-kõrreliste segu-külvide rajamisel on oluline optimaalne heintaimede liikide valik, et saada kõrge saagikus ja bioloogilise lämmastiku efektiivne kasutus (Elgersma ja Søegaard, 2015). Punane ristik (Trifolium pratense L.) on liblikõieliste hulgas üks olulise-maid liike, mis tagab kõrge kuivainesaagiga kvaliteetse sööda (Frame jt, 1997). Liblikõieliste-kõrreliste segukülvide koostamisel tuleb arvestada liikide arengu kiirust, püsivust ja toiteväärtust. Varasemad uuringud on näidanud, et punase ristiku kasvatamine segudes koos kõrrelistega parandab toiteväärtust, seeduvust ja söömust. Segukülvidega pikendame samuti rohusööda optimaalset koris-tusaega (Tamm, 2017). Kiirekasvulistest, suure saagivõimega ja talvekindlatest kõrrelistest on kasvatajate tähelepanu pälvinud alaska luste (Bromus sitchensis Trin.) ja roog-aruheina (Festuca arundinacea Schreb.) uued sordid. Uurimistöö eesmärk oli selgitada erinevate viljelusviiside (mahe ja tava) mõju alaska luste ja roog-aruheina saagile ning sööda toiteväärtusele.

Materjal ja metoodika

Uurimus viidi läbi aastatel 2016–2018. Katsed rajati Sakus tüüpilisele kamar-karbonaatmullale, mille agrokeemilised näitajad olid järgmised: pHKCl 7,1

179

Mitmesugust

(ISO 10390), Corg 5,0% (Tjurini method), P ja K sisaldus vastavalt 247 ja 228 mg kg-1 (Mehlich III meetod).

Maheviljeluse variandis (N0) olid alaska luste sort ‘Hakari’, roog-aruhei-na sort ‘Barelite’ ja mõlemad segus tetraploidse punase ristiku sordiga ‘Varte’. Tavaviljeluse variandis (N200) kasvatati sorte ‘Hakari’ ja ‘Barelite’ puhaskülvis väetusfoonil N200 kg ha-1. Väetis anti jaotatult kolmes osas (N80+60+60) peale igat niidet.

Külvisenormid olid: alaska luste sordil ‘Hakari’ 28, roog-aruheina sordil ‘Barelite’ 30 ja tetraploidse punase ristiku sordil ’Varte’ 10 kg ha-1. Katsed rajati split-plot asetusega kolmes korduses, koristuslapi suurus oli 14 m2.

Katsed niideti motoblokiga MF 70. Rohuproovid analüüsiti Van Soesti skeemi järgi PMK Söötade ja teravilja laboris. Taimikut niideti suve jooksul kolm korda. Esimene niide tehti maikuu lõpul juuni algul, teine juuli lõpul ja kolmas septembri algul.

Efektiivseid (üle 5 °C) temperatuure kogunes katseaastatel esimeseks niiteks erinevalt: 290 °C (2016), 257 °C (2017) ja 349 °C (2018). Katses määrati kuiv-aine saak (KA), toorproteiin (TP), neutraalkuid (NDF), happekiud (ADF), meta-boliseeruv energia (ME) ja kuivaine seeduvus (DDM). Artiklis on kasutatud ka aastatel 2016–2018 PMK-ga koostöös läbiviidud siloseire materjale. Katse-andmed töödeldi statistiliselt dispersioonanalüüsi meetodil 95% usalduspiiri juures, kasutades andmetöötlusprogrammi AgrobaseTM 20.

Tulemused ja arutelu

Tavaviljeluse tingimustes (N200) saadi kolme aasta keskmisena usutavalt kõrgemad kuivaine saagid: alaska luste sordil ‘Hakari’ 14,1 ja roog-aruheina sor-dil ‘Barelite’ 13,1 t ha-1 (tabel 1). Kolme aasta keskmine kuivaine saak oli mahe-viljeluse (N0) puhaskülvis sortidel ‘Hakari’ ja ‘Barelite’ vastavalt 5,0 ja 5,3 t ha-1.

Punase ristiku segukülvide kolme aasta keskmine KA saak oli sortidel ‘Bare-lite’ ja ‘Hakari’ vastavalt 12,0 ja 12,7 t ha-1. Roog-aruheina sordi ‘Barelite’ N0

Tabel 1. Alaska luste ja roog-aruheina puhas- ja segukülvide kuivainesaagid (t ha-1) erinevates viljelusviisides 2016–2018. a Liik Variant 2016 2017 2018 Keskmine

Alaska luste ‘Hakari’

N0 7,4 4,4 3,3 5,0 segus ristikuga ‘Varte’ 15,0 14,0 9,1 12,7 N200 16,4 14,8 10,9 14,1

Roog-aruhein ‘Barelite’

N0 6,4 5,0 4,5 5,3 segus ristikuga ‘Varte’ 15,5 12,1 8,4 12,0 N200 14,4 13,1 11,9 13,1

PD 95% 0,69 0,38 0,53 0,25 Statistiliselt usaldusväärsed erinevused (p < 0,05; ANOVA)

180

Agronoomia 2019

variandi KA saagi väikesele tõusule võrreldes alaska luste sordi ‘Hakari’ N0 variandiga, aitas kaasa 2017. aasta vihmasel suvel taimikusse kasvama hakanud valge ristik. Loodusliku valge ristiku lisandumine taimikusse võis olla ka roog-aruheina rohu toorproteiini sisalduse tõusu põhjuseks. Alaska luste sordi N200 puhaskülvi kuivaine saak oli usutavalt suurem sortide ‘Hakari’-‘Varte’ segukülvi KA saagist. Sama tendents kehtis ka roog-aruheinal.

Rohusööda keemilise koostise kujunemisel ja suurema energeetilise väär-tusega sööda varumisel on oluline teha I niide optimaalsel ajal. Üldiselt on I niite efektiivsete temperatuuride summa positiivses korrelatsioonis punase ristiku ja kõrreliste I niite KA saagiga (r = 0,75 ja r = 0,86, P < 0,01 vastavalt punane ristik ja kõrrelised) ning negatiivses korrelatsioonis KA seeduvusega (r = 0,90 ja r = 0,89, P < 0,01 vastavalt punane ristik ja kõrreline). Päevane DDM langus peale I niite optimaalse aja möödumist on kõrrelistel 0,49 ja punasel ristikul 0,30 g kg-1 KA. Punase ristiku toorproteiinisisaldus ja KA seeduvus oli I niites silioseire 2016. ja 2017. a andmete alusel kõrreliste omast kõrgem (joonis 1).

2016. aastal saabus optimaalne niiteaeg sortidel ‘Hakari’ ja ‘Barelite’ maikuu lõpus. Sel ajal suurenes kõrreliste NDF sisaldus päevas 0,63 (‘Barelite’) ja 0,89% (‘Hakari’) võrra. Rohumassi kiire juurdekasvuga kaasnes toiteväärtuse vähenemine.

55

60

65

70

75

100 150 200 250 300 350

DD

M%

Efektiivsete temperatuuride summa °C

Alaska luste Roog-aruhein Punane ristik

Joonis 1. Efektiivsete temperatuuride mõju toorproteiini (TP) sisaldusele ja kuiv-aine seeduvusele (DDM)

10

15

20

25

30

100 150 200 250 300 350

Toor

prot

eiin

%

Efektiivsete temperatuuride summa °CEfektiivsete temperatuuride summa C

Alaska luste Roog-aruhein Punane ristik

181

Mitmesugust

Kõrreliste kiusisaldus NDF ületas I niites (3.06.2016, ef temp 290 °C) N200 variandis mõlemal kõrrelisel soovitud piirväärtust (550 g kg-1 KA). Keemilise analüüsi andmetel oli sortide ‘Hakari’ ja ‘Barelite’ NDF vastavalt 592 ja 596 g kg-1 KA (Tamm jt, 2018).

Heintaimede ADF ja NDF muutused liigiti arengufaaside lõikes olid erine-vad. Kõige kiirem muutus oli alaska luste sordil ‘Hakari’ (tabel 2). I niites, gene-ratiivsete taimeosade kasvu ajal, olid saagi kvaliteedi muutused kiiremad kui ädalas. Tavaviljeluse II ja III niites oli roog-aruheina sordi ‘Barelite’ ADF ja NDF väiksem kui alaska lustel ‘Hakari’. Roog-aruhein ‘Barelite’ on suvetüübiline kõr-reline ja seetõttu on tal kõrsi II ja III niites vähem kui I niites.

Tabel 2. Heintaimede ADF ja NDF (g kg-1 KA) muutused I niites

Sort Kõrsumine/varsumine Loomise algus /nuppumine Loomine/õitsemine

ADF NDF ADF NDF ADF NDF ‘Hakari’ 282 536 303 563 352 627 ‘Barelite’ 244 454 300 529 339 574 ‘Varte’ 237 337 267 380 297 412

Segukülvide I niide tehti puhaskülvidest 12 päeva hiljem (kõrrelised olid loomise ja punane ristik nuppumise faasis).

Nii mahe- kui ka tavaviljeluses oli rohusööda DDM ja ME sisaldus segukül-vides suurem kui sortide puhaskülvis (tabel 3), kuna üldiselt on liblikõielised parema seeduvuse ja suurema energiasisaldusega (Lüscher jt, 2013).

2017. a kevad oli jahe ja öökülmadega, 22. kalendrinädalal olid kõrrelised kõrsumise faasis. Jaheda ilma tõttu lükkusid NDF ja ADF suurenemise maksimu-mid vahemikku 5.–12. juuni, vastavalt 0,8 ja 0,6% võrra päevas. 5. juuni rohu-proovides oli kõrreliste DDM 650 (‘Barelite’) ja 700 (‘Hakari’) g kg-1 KA. I niiteks (15.06.2017, ef temp 257 °C) oli DDM langenud 625 g kg-1 KA, ainult segukülvi ‘Barelite’-‘Varte’ rohuproovi seeduvus oli 657 g kg-1 KA.

N0 variandi II niite saak oli väike jahedama juunikuu (juuni temperatuur oli aastate keskmisest 1,6 kraadi madalam) ning suhteliselt põuase juulikuu tõttu (sademeid oli vaid 17% paljude aastate keskmisest). ‘Hakari’ N0 ja ‘Barelite’ N0 rohusööda ME sisaldus rahuldaks loomakasvatajat, kuid sellise väikese saagiga rohumaad sobivad ainult karjatamiseks.

2018. aasta oli soe ja põuane. See aasta näitas selgelt alaska luste N200 variandi varasema koristamise vajadust võrreldes roog-aruheinaga. Alaska luste ‘Hakari’ ADF ja NDF kõige suuremad päevased juurdekasvud olid 21–28. mai (ADF 0,62% ja NDF suurenes 1,04% päevas), ‘Barelite’ juurdekasvud 28. mai kuni 4. juuni (ADF ja NDF suurenes vastavalt 0,73% ja 0,97% päevas). I niide

182

Agronoomia 2019

Tabel 3. KA keskmine toiteväärtus alaska luste, roog-aruheina ja kõrrelise ning punase ristiku segukülvide viljelusviisides 2016–2018. a Liik 2016–2018

Variant TP NDF ME MJ kg-1

DDM g kg-1 g kg-1 g kg-1

I niide N0 91 569 9,8 634 Alaska luste ‘Hakari’

segus ristikuga ‘Varte’ 119 505 9,9 642 N200 137 601 9,6 619

Roog-aruhein ‘Barelite’

N0 96 558 10,1 646 segus ristikuga ‘Varte’ 129 463 10,2 662 N200 130 575 9,9 631

II niide N0 87 603 9,7 625 Alaska luste ‘Hakari’

segus ristikuga ‘Varte’ 170 449 10,1 656 N200 130 625 9,6 619

Roog-aruhein ‘Barelite’

N0 100 532 10,3 666 segus ristikuga ‘Varte’ 174 431 10,3 668 N200 148 511 10,5 674

III niide N0 134 511 10,3 659 Alaska luste ‘Hakari’

segus ristikuga ‘Varte’ 211 426 10,5 676 N200 193 589 9,9 635

Roog-aruhein ‘Barelite’

N0 131 474 10,4 664 segus ristikuga ‘Varte’ 208 368 10,8 701 N200 163 492 10,5 670

tehti 5. juunil (ef temp 349 °C). Suviste kõrgete temperatuuride ja põua tõttu jäid mahetootjatest loomakasvatajad II niitest ilma. Ka viljakate muldade kõrreliste ja liblikõielistega segukülvide saak oli väike. III niite kasvuks olid ilmastiku-tingimused soodsad. Selline oli pilt ka katsepõldudel. Juuni- ja juulikuu (II niide) sademete hulk Sakus moodustas 2018. aastal paljude aastate keskmisest 31%.

Kõige suurema toiteväärtusega rohusööt saadi maheviljeluses kõrreliste kas-vatamisel segus punase ristikuga (DDM 642–701 g kg-1 KA, 9,9–10,8 ME MJ KA), kusjuures suurema toiteväärtusega rohusööda andis roog-aruhein ‘Bare-lite’. Maheviljeluse puhaskülvide toiteväärtus oli roog-aruheinal ja alaska lustel hea kuni rahuldav (‘Barelite’ DDM 646–664 g kg-1, ME 10,1–10,4 MJ ja ‘Hakari’ DDM 625–659 g kg-1, ME 9,7–10,3 MJ KA), kuid selle viljelusviisi puuduseks oli väike II ja III niite KA saak. ‘Barelite’ segukülvid olid suurema ME võrreldes ‘Hakari’ segukülvidega, sest ‘Hakari’ on ‘Barelitest’ liigiomaselt kõrgema kiu-sisaldusega.

Kõige väiksema TP sisaldusega olid N0 variandi I, II, III niite kõrrelised (91–134 g kg-1 DM). N200 ja maheviljeluse segukülv andsid II ja III niites piir-

183

Mitmesugust

väärtuse lähedase (TP = 150 g kg-1 KA) või sellest suurema proteiinisisaldusega rohusööda.

Segukülvide NDF oli kõigis niidetes madalam võrreldes puhaskülviga. Põua-sel 2018. aastal oli II niite kasvuaeg 51 päeva. Seetõttu oli ’Hakari’ puhaskülvi NDF väga kõrge mõlemas viljelusviisis (N0 – 603 ja N200 – 625 g kg-1 KA).

Kokkuvõte

Katses saadi erineva suurusega kuivaine saagid sõltuvalt viljelusviisist, see-juures rohusööda toiteväärtus varieerus suurtes piirides. Kõrgeima kuivaine saagi (14,1 t ha-1) andis kolme aasta keskmisena alaska luste ‘Hakari’ tavaviljeluse tingimustes (N200).

Maheviljeluse tingimustes (N0) jäid ristiku-kõrreliste segukülvid saagitase-melt viimasele veidi alla, kuid saadud rohusööda toiteväärtus oli kõrge. Kõr-reliste puhaskülvis kasutatud väetusfoon (N200) suurendas rohusööda saaki ja tõstis toorproteiini sisaldust.

Roog-aruheina (‘Barelite’) puhaskülv andis alaska lustest (‘Hakari’) parema seeduvuse ja suurema energeetilise väärtusega rohusööda.

Segukülvides oli suurema konkurentsivõimega alaska luste ‘Hakari’. Selle sordi kiiremast arengust tingituna oli segukülvide samaaegsel koristamisel ‘Hakari’-’Varte’ taimik madalama TP sisaldusega ja kõrgema NDF-sisaldusega kui ‘Barelite’-’Varte’ segu.

Söödavarumise perioodi pikendamiseks tuleks valida sobiv viljelusviis. Kõr-reliste DDM langus I niites peale optimaalset koristamisaega näitas, kui tähtis on leida igal aastal kvaliteetse rohusööda varumiseks optimaalne koristusaeg. Punane ristiku kasutamine segukülvides võimaldas koristamist alustada pärast puhaskülve, kuna punane ristik aeglustab rohusaagi kiufraktsiooni suurenemist.

Kasutatud kirjandusFrame, J., Charlton, J.F.L., Laidlaw, A.S. 1997. Red clover. In: Frame J., Charlton, J.F.L,

Laidlaw, A.S. (toim) Temperate forage legumes. CAB International, Wallingford, UK, pp.181–224.

Elgersma, A., Søegaard, K. 2015. Productivity and herbage quality in two-species grass-legume mixtures under cutting. Grassland Science in Europe, Vol. 20, Wageningen, Netherlands, pp. 401–403.

Lüscher, A., Mueller-Harvey, I., Soussana, J.F., Rees, R.M., Peyraud, J.L. 2013. Poten-tial of legume-based grassland-livestock systems in Europe. Grassland Science in Europe, Vol. 18, Iceland, Akureyri, pp. 8–28.

Tamm, U. 2017. Parema toiteväärtusega rohusööt. http://taim.etki.ee/taim/public/pdf/Trukised/Siloseire.U.Tamm.pdf (15.11.2018)

Tamm, U., Meripõld, H., Tamm, S., Edesi, L. 2018. The nutritive value of alaska brome and tall fescue forage using different growing technologies. Grassland Science in Europe, Vol. 23, Ireland, Cork, pp. 363–365.

184

Agronoomia 2019

KAPSA VAHELE KÜLVATUD VAHEKULTUURI MÕJU PÕHIKULTUURI SAAGILE JA UMBROHTUMUSELE MAHEVILJELUSES

Ingrid BenderEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Bender, I. 2019. The infl uence of in stripes living mulches to the cabbage yield and weeds in organic farms. – Agronomy 2019.

Living mulches (rye, rye + hairy vetch, crimson clover, white clover + berseem clover) were sown in stripes between cabbage rows two months after the cabbage planting in two organic farms. The highest biomass was produced by crimson clover and the lowest by rye. Weeds were suppressed by living mulches and density of weeds was the lowest in rye and rye + hairy vetch variants. Therefore the number of weed species was also diminished. Living mulches between rows of cabbage did not infl uence the yield.

Keywords: biomass, living mulch, weed density, weed species

Sissejuhatus

Vahekultuuridel on oluline osa põllukülvikorras, kuna need parandavad mulla omadusi, vähendavad umbrohtumust, tagavad elurikkuse kasvu põllul ja soodus-tavad kestliku tootmise arengut (Hartwig, 2002; Kołota jt, 2013). Vahekultuure kasvatatakse põhikultuuridest vabal perioodil, eesmärgiga suurendada mulla kaetust. Traditsioonilised vahekultuuride külviajad on kevad ja hilissuvi. Käes-olevas artiklis leiab käsitlemist aga vahekultuuri kasvatamine põhikultuuri ridade vahel samaaegselt põhikultuuriga. Varasemate uuringute põhjal on teada, et vahekultuuride kasvatamine põhikultuuri ridade vahel põhjustab põhikultuuri saagi vähenemist, kui vahekultuur on külvatud köögiviljakultuuri istutamisega samaaegselt või mõni nädal hiljem (Hamid jt, 2006; Kołota jt, 2013). Köögivil-jakultuuri saagikao vähendamiseks külvati kahe talu katsetes aga vahekultuurid alles kaks kuud pärast saagikultuuri istutamist. Vahekultuuride valikul on oluline kiire tärkamine ja mulla katvus, madal kasv, vähene vee ja toitainete tarbimine (Kołota jt, 2013).

Katsete eesmärk oli välja selgitada kapsa reavahedes kasvatatava vahekultuuri mõju põllu umbrohtumusele ja põhikultuuri saagile maheviljeluse tingimustes.

Materjal ja metoodika

Katsed rajati mahetalude, Erto talu ja Kiltsimäe talu, põldudele kolmes korduses 2017. aastal. Põhikultuur oli hiline valge peakapsas, mis istutati kapsaistutus masinaga vagude harjale mai esimeses pooles. Vagude vahekaugus Erto talus oli 90 cm ja Kiltsimäe talus 75 cm, istutusskeemid vastavalt 90 x 50 cm ja 75 x 35 cm. Kapsa istutuse järel hariti reavahesid kaks korda. Vahekultuurid kül-vati vao külgedele käsitsi. Erto talus külvati kõik vahekultuurid ühel päeval, s.o

185

Mitmesugust

12. juulil, enne järgmise päeva vihmasadu. Kiltsimäe talus külvati inkarnaatristik 3. juulil, valge ja aleksandria ristik 6. juulil ja rukki variandid 14. juulil. Külvide ajal oli mullapind umbrohupuhas, mis aitas kaasa tärkava vahekultuuri edukale kasvule ja arengule. Kapsasaak koristati oktoobri keskel. Pärast saagikoristust jäid vahekultuurid edasi kasvama ja esimene maaharimine tehti alles järgmisel kevadel.

Vahekultuurid olid alljärgnevad kultuurid ja kultuuride segud (lisatud külvisenormid):

• talirukis 100% (200 kg ha-1)• talirukis 50% + talivikk e põld-hiirehernes 50% (100 kg ha-1 + 25 kg ha-1)• inkarnaatristik e kahkjaspunane ristik 100% (26 kg ha-1)• valge ristik (65%) + aleksandria ristik (35%) (16,9 kg ha-1 + 9,1 kg ha-1;

kokku 26 kg ha-1)Vahekultuuride ja umbrohtude biomassi ning umbrohtude tiheduse (taimi m-2)

ja liigilise koostise määramiseks võeti proovid oktoobri keskel, s.o 3 kuud pärast vahekultuuride külvi.

Tulemused ja arutelu

2017. aasta suvi oli sademeterohke ja tänu sellele tärkasid vahekultuuride külvid hästi. Kultuuride ühtlast tärkamist soodustas ka külvidele järgnenud mõõdukate sademetega periood. Suured vihmavalingud oleks võinud põhjustada seemnete vagude nõlvadelt vao põhja uhtumise. Tabelis 1 on esitatud vahekultuu-ride märjad ja kuivad biomassid, millest selgub, et inkarnaatristik andis suurima

Tabel 1. Vahekultuuride keskmised märjad ja kuivad biomassid (t ha-1) vahe-kultuuri reavahedes kasvatamise katses mahetaludes 2017. aastal Katsetalu Vahekultuur Keskmine märg

biomass Keskmine kuiv

biomass Erto talu Rukis 9,79 a 3,03 ab

Rukis + talivikk 12,82 a 2,69 a Inkarnaatristik 30,57 b 6,47 b Valge ristik + aleksandria

ristik 13,96 a 4,4 ab

Kiltsimäe talu Rukis 1,97 a 0,51 a Rukis + talivikk 8,68 b 1,59 b Inkarnaatristik 14,30 c 2,99 c Valge ristik + aleksandria

ristik 8,56 b 1,85 bc

Tulpades erinevate tähtedega tähistatud arvväärtused on usutavalt erinevad talukatse piires (p<0,05)

186

Agronoomia 2019

biomassi ja rukis väikseima märja biomassi mõlemas talus. Kiltsi mäe talus and-sid ka rukis + talivikk ja valge ristik + aleksandria ristik hea tulemuse. Erto talu katses oli vahekultuuride nii märg- kui ka kuiv biomass kõikide vahekultuuri variantide puhul suurem kui Kiltsimäe talu katses. Tõenäoliselt oli Erto talu külv väga hästi ajastatud (enne vihmasadu).

Erto talus oli liigiti kõige suurem osatähtsus suviumbrohtudel (41%), aga Kiltsimäe talus mitmeaastastel umbrohtudel (47%) (tabel 2).

Tabel 2. Umbrohuliikide arv agrobioloogilistes rühmades ja rühmade osatähtsus (%) liikide koguarvust vahekultuuri reavahedes kasvatamise katses mahetaludes 2017. aastal

Umbrohtude rühmad Liikide arv Osatähtsus Liikide arv Osatähtsus Erto talu Kiltsimäe talu

Suviumbrohud 15 41 7 23 Kaheaastased umbrohud 2 5 1 3 Talvituvad ja taliumbrohud 9 24 8 27 Mitmeaastased umbrohud 11 30 14 47 Kokku liike/osatähtsus 37 100 30 100

Umbrohtude märjad biomassid olid suuremad e katsepõld oli rohkem umb-

rohtunud Erto talus (joonis 1). Samas talus esines ka umbrohuliike katsealal roh-kem (37 liiki) kui Kiltsimäe talus (30 liiki) (tabel 2). Vahekultuurid vähendasid umbrohtumust mõlemas katsetalus. Ka varasemate uuringute põhjal vähendavad vahekultuurid umbrohtude arvukust (Liebman ja Dyck, 1993; Paine jt, 1995;

0

1

2

3

4

5

Kontroll Rukis Ru + tv Ink V ristik + Al r

Mär

g bi

omas

s t h

a-1

Erto Kiltsimäe

Joonis 1. Umbrohtude märjad biomassid vahekultuuri reavahedes kasvatamise katses mahetaludes 2017. aastal. I tähistab standardhälvet. Ru + tv – rukis + talivikk; Ink – inkarnaatristik; V ristik + Al r – valge ristik + aleksandria ristik

187

Mitmesugust

Bàrberi, 2001; Brainard jt, 2012). Kiltsimäe talus oli umbrohtude märg biomass usutavalt suurem vahekultuurita kontrollvariandis.

Vaatamata sellele, et Erto talus olid ristikuga variantides suuremad vahekul-tuuride biomassid kui rukkiga variantides, oli samades variantides ka umbroh-tude biomass suurem. Kuna Erto talus külvati kõik vahekultuurid üheaegselt, siis ristiku aeglasema tärkamise tõttu võisid umbrohud saada kasvus edumaa ja kasvada piisavalt suureks, et võistelda vahekultuuri taimedega. Rukki kiire tärka-mine ja areng surus umbrohtusid paremini alla.

Umbrohtudest esines Erto talu katsealal kõige rohkem põldmailast, vesiheina, harilikku puju ja harilikku hiirekõrva, Kiltsimäe talu katsealal aga harilikku nur-mikat, harilikku orasheina, harilikku liivkanni ja põldmailast (tabel 3).

Tabel 3. Umbrohtude tihedus (taime m-2) kümnel enim esinenud umbrohuliigil vahekultuuri reavahedes kasvatamise katses mahetaludes 2017. aastal

Jrk nr Umbrohu nimi Umbrohu tüüp Tihedus Erto talu

1 Põldmailane suviumbrohi 13,5 2 Vesihein talvituv ja taliumbrohi 12,4 3 Harilik puju mitmeaastane umbrohi 12,2 4 Harilik hiirekõrv talvituv ja taliumbrohi 12,2 5 Harilik võilill mitmeaastane umbrohi 9,0 6 Põldohakas Mitmeaastane umbrohi 6,5 7 Roomav madar suviumbrohi 5,5 8 Harilik kesalill talvituv ja taliumbrohi 5,3 9 Konnatatar suviumbrohi 4,9 10 Suur teeleht mitmeaastane umbrohi 4,8

Kiltsimäe talu 1 Harilik nurmikas mitmeaastane umbrohi 14,9 2 Harilik orashein mitmeaastane umbrohi 8,0 3 Harilik liivkann suviumbrohi 6,2 4 Põldmailane suviumbrohi 5,5 5 Harilik kadakkaer mitmeaastane umbrohi 3,6 6 Põldlõosilm talvituv ja taliumbrohi 2,3 7 Harilik hiirekõrv talvituv ja taliumbrohi 2,3 8 Harilik võilill mitmeaastane umbrohi 2,0 9 Põldkannike talvituv ja taliumbrohi 1,8 10 Harilik puju mitmeaastane umbrohi 1,4

188

Agronoomia 2019

Umbrohtude tihedus oli suurim mõlema talu katse kontrollvariandis (Erto – 169 taime m-2, Kiltsimäe – 49 taime m-2) (tabel 4). Erto talus oli väikseim umb-rohtude tihedus rukki (69 taime m-2), aga Kiltsimäe talus rukis + talivikk variandis (15 taime m-2). Kõige enam umbrohuliike oli kontrollvariandis (Erto – 30 tk, Kiltsimäe – 22 tk) ja kõige vähem Erto talus rukis + talivikk variandis (25 tk), aga Kiltsimäel valge ristik + aleksandria ristik variandis (11 tk) (tabel 4). Kui vaa-data liikide arvu suurimat vähenemist, siis Erto talus vähendasid vahekultuu rid kõige enam suviumbrohtude esinemist rukki variandis, kus ka umbrohtude tihe-dus oli kõige väiksem (tabel 2). Kiltsimäe talus vähendasid vahekultuurid kõige enam aga mitmeaastaste umbrohtude esinemist kõikides vahekultuuri varian-tides. Ka Tzortzi jt (2015) katsete põhjal vähenes vahekultuuride kasvatamisel nii üheaastaste kui ka mitmeaastaste umbrohtude liikide arv.

Tabel 4. Umbrohtude tihedus (taim m-2) katsevariantides ja umbrohtude liikide arv (tk) tüübirühmiti vahekultuuri reavahedes kasvatamise katses mahetaludes 2017. aastal. Ru + tv – rukis + talivikk; Ink – inkarnaatristik; V ristik + Al r – valge ristik + aleksandria ristik

Variant Umbrohtude tihedus

Umbrohulii-ke kokku

Suvi-umbrohud

Talvituvad ja taliumbrohud

Kahe-aastased

Mitme-aastased

Erto talu Kontroll 169 30 12 8 2 8 Rukis 69 26 9 6 2 9 Ru + tv 91 25 12 6 1 6 Ink 108 32 14 8 1 9 V ristik + Al r 74 27 11 7 1 8 Kiltsimäe talu Kontroll 49 22 4 6 1 11 Rukis 41 19 4 7 0 8 Ru + tv 15 12 3 3 0 6 Ink 20 12 3 3 0 6 V ristik + Al r 18 11 3 2 0 6

Kapsasaaki vahekultuuride kasvatamine kapsaridade vahedes statistiliselt usutavalt ei mõjutanud (joonis 2). Kiltsimäe talus oli kapsasaak suurem pea-miselt seetõttu, et kapsataimed olid tihedamalt istutatud. Kapsapeade keskmist massi samuti vahekultuuride reavahedes kasvatamine ei mõjutanud (andmed ei ole esitatud).

189

Mitmesugust

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

Kontroll Rukis Ru + tv Ink V ristik + Al r

Saak

kg

m-2

Erto talu Kiltsimäe talu

Joonis 2. Valge peakapsa kaubanduslik saak vahekultuuri reavahedes kasvata-mise katses mahetaludes 2017. aastal Kokkuvõte

Vahekultuuridest andis inkarnaatristik suurima märja ja kuiva biomassi, rukis aga kõige väiksema märja biomassi mõlemas katsetalus.

Erto talu katsealal oli suviumbrohtude ja Kiltsimäe talus mitmeaastaste umb-rohtude osatähtsus suurimad umbrohuliikide koguarvust (vastavalt 41 % ja 47 %).

Kiltsimäe talus oli umbrohtude märg biomass usutavalt suurim vahekul-tuurita kontrollvariandis. Rukis surus umbrohtusid rohkem alla kui ristikud, ehkki ristikud moodustasid suurema biomassi.

Umbrohtudest esines Erto talu katsealal kõige rohkem suviumbrohtude agro-bioloogilisse rühma kuuluvat põldmailast ja Kiltsimäe talu katsealal mitmeaastast harilikku aruheina.

Umbrohtude tihedus oli suurim vahekultuurita kontrollvariantides. Erto talus oli väikseim umbrohtude tihedus rukki, aga Kiltsimäe talus rukis + talivikk variandis.

Vahekultuurid vähendasid umbrohuliikide arvu. Kõige vähem umbrohuliike oli Erto talus rukis + talivikk variandis, Kiltsimäe talus valge ristik + aleksand ria ristik variandis. Umbrohuliikide arvu suurim vähenemine toimus Erto talus suvi-umbrohtude agrobioloogilises rühmas rukki variandis, Kiltsimäe talus aga mitme-aastaste umbrohtude agrobioloogilises rühmas kõikides vahekultuuri variantides.

Kapsa saaki vahekultuuride kasvatamine kapsaridade vahedes statistiliselt usutavalt ei mõjutanud.

Tänuavaldus

Käesolev uurimustöö on fi nantseeritud Maheklaster MTÜ innovatsiooni-klastrite meetme projektist „Innovatsioon mahetaimekasvatuses“ 2017-2020, Tege-vus K1. Põhikultuuri kasvatamine koos vahekultuuriga maheköögiviljakasvatuses.

190

Agronoomia 2019

Kasutatud kirjandusBàrberi, P. 2001. Changes in weed community composition as infl uenced by cover crop

and management system in continuous corn. – Weed Science 49, pp. 491–499.Brainard, D.C., Bakker, J., Noyes, D.C., Myers, N. 2012. Rye living mulches effects on

soil moisture and weeds in asparagus. – HortScience 47, pp. 58–63.Hamid, H.A., Monta, L.D., Battisti, A. 2006. Undersowing cruciferous vegetables with

clover: the effect of sowing time on fl ea beetles and diamondback moth. – Bulletin of Insectology 59, pp. 121–127.

Hartwig, N.L. 2002. Cover crops and living mulches. – Weed Science 50, pp. 688–699.Kołota, E., Adamczewska-Sowinska, K. 2013. Living mulches in vegetable crops pro-

duction: perspectives and limitations (A reviev). – Acta Scientiarum Polonorum, Hortorum Cultus 12, pp. 127–142.

Liebman, M., Dyck, E. 1993. Crop rotation and intercropping strategies for weed mana-gement. – Ecological Applications 3, pp. 92–122.

Paine, L., Harrison, H.C., Newenhouse A.C. 1995. Estabishment of asparagus with living mulch. – Journal of Production Agriculture 8, pp. 1–2.

Tzortzi, M., Roberts, H., Tatnell, L.V., Atwood J. 2015. The suppression of weeds by cover crops grown as living mulches in perennial fruit crops. – Aspects of Applied Biology 129, pp. 57–64.

191

Mitmesugust

KURDLEHISE ROOSI (ROSA RUGOSA THUNB.) VILJADE KEEMILINE KOOSTIS SÕLTUVALT KASVUKOHA MULLAST

Elve Üksik, Tõnu Tõnutare, Kadri KarpEesti Maaülikooli põllumajanduse ja keskkonnainstituut

Abstract. Üksik, E., Tõnutare, T., Karp, K. 2019. The chemical composition of Rosa rugosa fruits depend on the soil habitat. – Agronomy 2019.

Plants convert mineral elements from the soil into organic molecules, which makes them a major entry point of these elements into the food web and ultimately impacts human nutrition. The maturity stage affects the bioactive compounds as well as the antioxidant capacity in the fruit. What is the relationship between the mineral nutrients in the soil and the concentrations of certain metabolites in plants? Rosa rugosa is noted for its high concentrations of ascorbic acid and other bioactive compounds. This study was designed to identify and quantify the soil macro- and micronutrients, the fruit chemical composition and to fi nd the relationship between those. Soil samples and R. rugosa fruits were collected in wild R. rugosa habitats in Estonia - from Hiiumaa and Harjumaa (Kloogaranna). The contents of carbon, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, zinc, iron, manganese, and the pH were analyzed for the soil samples. The antioxidant activity and contents of ascorbic acid, total phenolic compounds, vitamin B2 and the levels of macro- and micronutrients in the fruits were also analyzed. The results show that there is a correlation between R. rugosa fruits’ chemical composition and soil plant available nutrients.

Keywords: soil-plant available nutrients, ascorbic acid, ribofl avin, antioxidant activity, total phenolic compounds

Sissejuhatus

Kibuvitsa (sugukond Rosaceae, perekond Rosa) viljade tarvitamisel toitu-mises ja meditsiinis on pikk ajalugu (Nybom ja Werlemark, 2017). Looduslikult kasvavate taimede vilju on traditsiooniliselt kasutatud värskelt või kuivatatult maitsva tee, mahla, moosi, marmelaadi, probiootiliste jookide jms tootmiseks (Nybom ja Werlemark, 2017).

Kibuvitsa viljad on rahvameditsiinis tuntud oma raviomaduste poolest kül-metuse, gripi, seede-, neeru- ja urinaaltrakti häirete, diabeedi, artriidi ja kopsu-haiguste puhul ning immuunsüsteemi tugevdajana (Nybom ja Werlemark, 2017). Laialdase spektriga bioloogiline toime võib olla tingitud kibuvitsa viljade rikka-likust fütokeemilisest koostisest, mis ei piirdu ainult kõrge askorbiinhappe (C-vitamiini) sisaldusega, vaid ka teiste bioaktiivsete komponentide nagu näiteks fenoolsete ühendite, orgaaniliste hapete ja mineraalidega (Barros jt, 2010; Cunja jt, 2016; Demir jt, 2014; Ercisli, 2007; Nowak, 2006a).

Uurimustöös toidu toiteväärtuse ja põllumajandussüsteemide tootlikkuse kohta kinnitas Welch (2016), et askorbiinhappe sisaldus on mitmete liikide vil-jades mõjutatud mulla taimetoiteelementide sisaldusest.

Lähtudes eelnevast püstitati hüpotees: kibuvitsa viljade keemiline koostis

192

Agronoomia 2019

sõltub kasvukoha mullast. Uurimistöö eesmärk oli määrata seos askorbiinhappe (C-vitamiini), üldfenoolide, ribofl aviini (B2-vitamiini), mõningate makro- ja mikrotoitainete sisalduse ning antioksüdatiivse aktiivsuse ja mullas leiduvate taimetoiteelementide vahel looduslikult kasvava kurdlehise roosi (Rosa rugosa Thunb.) viljades.

Materjal ja metoodika

Kasvukoha mõju selgitamise aluseks võeti seos mulla liikuvate taimetoiteele-mentide sisalduse ja kibuvitsa viljade keemilise koostise vahel. Lisaks taimetoiteelementidele oli vaatluse all ka mulla pH ja süsiniku sisalduse mõju viljade keemilisele koostisele.

Rosa rugosa viljad koguti 2018. aasta septembris erinevatest looduslikest esinemispaikadest Hiiumaal (6) ja Harjumaal Kloogarannas (4). Kogutud viljad külmutati ja säilitati kuni analüüside teostamiseni -23 °C juures. Proovide ette-valmistamisel viljad sulatati, puhastati seemnetest ja homogeniseeriti.

Viljade makro- ja mikroelementide sisalduse määramiseks mineraliseeriti homogeniseeritud proov HNO3 keskkonnas kasutades mikrolaine mineralisat-siooni seadet Berghof Speedway Entry. Mineraliseeritud proovidest määrati kalt-siumi, magneesiumi, kaaliumi, fosfori, raua, mangaani ja tsingi (Ca, Mg, K, P, Fe, Mn, Zn) sisaldused MP-AES spektromeetriga Agilent MP4200. Tulemused esitati elementide sisaldusena mg kg-1 värske materjali kohta.

Fenoolsete ühendite üldsisaldus määrati homogeniseeritud proovist Folin-Ciocalteau meetodiga. Proovide optiline tihedus mõõdeti spektromeetriliselt lainepikkusel 765 nm ning tulemused esitati gallushappe sisaldusena mg 100 g-1 värske massi kohta.

C-vitamiini sisaldus määrati proovidest vahetult peale homogeniseerimist redoks-tiitrimeetriliselt, kasutades DPI (diklorofenoolindofenool) meetodit tit-raatoril Mettler-Toledo DL50 (Mettler Toledo AG, Šveits). C-vitamiini sisaldus esitati mg 100 g-1 värske materjali kohta.

Antioksüdatiivne aktiivsus määrati DPPH meetodil kasutades homogenisee-ritud proovi: 70% etanooli ekstraktiga (1:10, w:v). Ühe määramise jaoks pipe-teeriti tsentrifuugitopsist 0,1 ml ekstrakti ja lisati 27 ml DPPH-d (2,2-difenüül-1-pikrüülhüdrarüül) lahust. Võrdluslahusena kasutati 70%-list C2H5OH (0,1 ml) ja DPPH (27,0 ml) lahuste segu.

Antioksüdatiivse aktiivsuse määramiseks mõõdeti spektrofotomeetriga lainepikkusel 515 nm nii ekstraktide (a60) kui ka võrdluslahuse (b60) optiline tihedus. Tulemused esitati reageerinud DPPH %-na vastavalt võrrandile:

DPPH jääk % = [(b60-a60)/b60] * 100

B2-vitamiini sisalduse määramiseks kasutati leeliselises keskkonnas reagee-

193

Mitmesugust

rimisel K3Fe (CN)6-ga tekkivat tiokroomi, mille sisaldus määrati spektromeetri-liselt lainepikkusel 445nm.

Uurimistöös kasutatud mullad pärinesid samadest Rosa rugosa looduslikest kasvukohtadest Hiiumaal ja Harjumaal (Kloogarannas), kust korjati ka uurimis-töös kasutatud viljad. Mullaproovid võeti juunis 2018. aastal ja kuivatati vahetult peale proovide võtmist ning sõeluti läbi 2 mm avadega sõela.

Mulla pH määrati mulla ja 1M KCl suspensioonist pH meetriga Mettler Toledo Seven Easy kasutades elektroodi Inlab ExpertPro.

Mulla liikuvate elementide sisalduse määramiseks kasutati Mehlich 3 mee-todit. Mehlich 3 meetodil saadud ekstraktist määrati MP-AES spektromeetriga Aglilent MP4200 Ca, Mg, K, P, Fe, Mn, Zn, Al sisaldused, mis esitati mg kg-1 kuiva mulla kohta (Mehlich, 1984). Mulla lämmastiku (N) ja süsiniku (C) si-saldus määrati Dumas’ meetodil kasutades elementanalüsaatorit Elementar Max ja esitati %-sisaldusena kuivas mullas.

Statistiliseks analüüsiks kasutati vabavara R, millega teostati korrelatsioon-analüüsid erinevate parameetrite (kõik pidevad tunnused) omavaheliste seoste leidmiseks. Seoste tugevust hinnati Pearson’i korrelatsioonikordaja r väärtuse järgi vastavalt: 0,4–0,7 keskmine, 0,7–0,9 tugev ja 0,9–1,0 väga tugev (Astover, 2006).

Tulemused ja arutelu

Töö käigus teostatud keemiliste analüüside tulemuste statistilise andme-töötluse alusel koostatud korrelatsioonimaatriksist (tabel 1) selgub, et mul-las sisalduvate taimedele omastatavate toiteelementide ja viljade elementide sisalduse vahel on erineva tugevusega korrelatsioone. Mulla makrotoiteelemen-tidest on keskmine positiivne seos sama elemendi sisaldusega viljades fosfori (P_Muld vs P) puhul. Väga tugev positiivne seos on mulla kaaliumi (K_Muld) sisalduse ja viljade tsingi (Zn) sisalduse vahel ning tugev positiivne seos man-gaaniga (Mn). Mulla mikroelementidest on väga tugev positiivne seos mulla raua (Fe_Muld) sisalduse ja viljade kaltsiumi (Ca) sisalduse vahel, tugev positiivne seos mangaaniga (Mn) ja keskmine positiivne seos tsingiga (Zn). Mulla tsingil (Zn_Muld) on väga tugev positiivne seos viljade tsingi (Zn) ja mangaani (Mn) sisaldusega, tugev positiivne seos aga viljade kaltsiumiga (Ca). Tugev positiivne seos eksisteerib ka mulla mangaani (Mn_Muld) ja viljade tsingi (Zn) sisalduse vahel, samal ajal on seos viljade raua (Fe) sisaldusega negatiivne. Mulla alu-miiniumil (Al_Muld) on väga tugev positiivne seos viljade tsingi (Zn) ja man-gaaniga (Mn) ning tugev positiivne seos viljade kaltsiumiga (Ca). Mulla lämmas-tiku (N_Muld) ja süsiniku (C_Muld) sisaldusel ning pH (pH_Muld) väärtustel olulist seost viljade keemilise koostisega ei ilmne.

194

Agronoomia 2019

Tabel 1. Rosa rugosa viljades sisalduvate elementide korrelatsioonikoefi tsendid vastavate kasvukohtade muldade pH ja Mehlich 3 meetodil määratud elementide sisalduste vahel

Viljades sisalduvad elemendid P K Ca Mg Fe Zn Mn P_Muld 0,642* -0,000 0,332 -0,07 0,223 0,426 0,613 K_Muld 0,050 0,577 0,598 0,025 -0,541 0,934* 0,820* Ca_Muld 0,096 0,007 -0,218 0,253 -0,367 -0,050 -0,226 Mg_Muld 0,076 0,007 -0,108 0,240 -0,491 0,206 0,034 Fe_Muld 0,072 -0,030 0,906* 0,096 -0,084 0,686* 0,762* Zn_Muld 0,086 0,417 0,755* -0,04 -0,236 0,931* 0,982* Mn_Muld -0,034 0,387 0,417 0,073 -0,66* 0,742* 0,579 Al_Muld 0,103 0,498 0,729* -0,13 -0,240 0,919* 0,959* N_Muld 0,333 -0,030 0,388 0,044 -0,243 0,312 0,368 C_Muld 0,223 -0,005 0,283 0,212 -0,348 0,284 0,247 pH_Muld -0,624 -0,185 -0,262 0,072 -0,309 -0,455 -0,616 * p < 0,05

Uuritavate viljade biokeemiliste parameetrite korrelatsioonanalüüsi tulemus-test selgub, et usutavaid seoseid mulla liikuvate taimetoiteelementide sisalduste vahel ei ole (tabel 2).

Tabel 2. Rosa rugosa viljade C-vitamiini (AA), antioksüdatiivse aktiivsuse (AOX), fenoolsete ühendite kogu sisalduse (TP) ja B2-vitamiini (B2) korrelat-sioonikoefi tsendid ja vastavate kasvukohtade muldade pH ja Mehlich 3 meetodil määratud elementide sisalduste vahel

Viljade biokeemilised parameetrid AA AOX TP B2 P_Muld 0,003 -0,206 -0,194 -0,499 K_Muld 0,131 0,411 -0,122 -0,125 Ca_Muld -0,474 0,135 -0,062 0,153 Mg_Muld -0,563 0,134 -0,086 0,024 Fe_Muld -0,299 -0,097 -0,340 -0,433 Zn_Muld -0,133 0,163 -0,139 -0,365 Mn_Muld -0,319 0,377 -0,185 -0,043 Al_Muld 0,049 0,239 -0,160 -0,322 N_Muld -0,444 0,083 -0,306 -0,328 C_Muld -0,542 0,135 -0,171 -0,151 pH_Muld -0,018 0,227 0,164 0,432 * p < 0,05

195

Mitmesugust

Kokkuvõte ja järeldused

Antud töö tulemused näitavad seoseid mulla omaduste ja kurdlehise roosi vil-jade keemilise koostise vahel. Eksisteerivad seosed mulla taimetoiteelementide sisalduse ja viljade keemiliste elementide sisalduse vahel kinnitavad hüpoteesi, et kurdlehise roosi viljade keemiline koostis sõltub kasvukoha mullast ehk täpse-malt mulla taimedele omastatavate taimetoiteelementide sisaldusest.

Tänuavaldused

Käesolev artikkel põhineb Elve Üksiku valmiva magistritöö raames teh-tud praktilistel mulla ja taime makro- ja mikroelementide sisalduse ning taime askorbiinhappe (C-vitamiini), antioksüdatiivse aktiivsuse, üldfenoolide ja ribofl a-viini (B2-vitamiini) analüüsidel. Autorid tänavad Eesti Maaülikooli mullateaduse õppe tooli laboratooriumi ja Immanuel Kanti nimelise Balti Föderaalse Ülikooli Looduslike Antioksüdantide laboratooriumi kollektiive abi eest analüüside teos-tamisel, SA Archimedest ribofl aviini ja üldfenoolide analüüside rahastamise eest ning Nataliya Choupakhinat ja Pavel Feduraevit koostööprojekti koordineeri-mise eest.

Kasutatud kirjandusBarros, L., Carvalho, A.M., Morais, J.S., Ferreira, I.C.F.R. 2010. Strawberry-tree, black-

thorn and rose fruits: Detailed characterization in nutrients and phytochemicals with antioxidant properties. – Food Chemistry 120, pp. 247–254.

Cunja, V., Mikulic-Petkovsek, M., Weber, N., Jakopic, J., Zupan, A., Veberic, R., Schmitzer, V. 2016. Fresh from the ornamental garden: Hips of selected rose culti-vars rich in phytonutrients. – Journal of Food Science 81, pp. 369–379.

Deliorman Orhan, D., Hartevioğlu, A., Küpeli, E., & Yesilada, E. 2007. In vivo anti-infl ammatory and antinociceptive activity of the crude extract and fractions from Rosa canina L. fruits. – Journal of Ethnopharmacology 112, pp. 394–400.

Demir, N., Yildiz, O., Alpaslan, M., & Hayaloglu, A. A. 2014. Evaluation of volatiles, phenolic compounds and antioxidant activities of rose hip (Rosa L.) fruits in Tur-key. – LWT – Food Science and Technology 57, pp. 126–133.

Ercisli, S. 2007. Chemical composition of fruits in some rose (Rosa spp.) species. – Food Chemistry 104, pp. 1379–1384.

Mehlich, A. 1984. Mehlich 3 soil extractant: A modifi cation of the Mehlich 2 extractant. – Communications in Soil Science and Plant Analysis 15, 1409–1416.

Nowak, R. 2006a. Comparative study of phenolic acids in pseudofruits of some species of roses. – Acta Poloniae Pharmaceutica – Drug Research 63, pp. 281–288.

Nybom, H., & Werlemark, G. 2017. Realizing the potential of health-promoting rosehips from dogroses (Rosa sect. Caninae). – Current Bioactive Compounds 13, pp. 3–17.

Welch, R.M. 2016. Micronutrients, Agriculture and Nutrition: Linkages for Improved health and wellbeing. Plant, Soil and Nutrition Laboratory, USDA-ARS, US http://www.css.cornell.edu/FoodSystems/Micros%26AgriMan1ref.html (14.01.2019)

196

Agronoomia 2019

LED LAMPIDE MÕJU SALATKRESSI KASVULE

Margit OlleEesti Taimekasvatuse Instituut

Abstract. Olle, M. 2019. The effect of LED lighting on the growth of cress. – Agronomy 2019.

Light emitting diodes (LEDs) represent a promising technology for the greenhouse industry. LEDs technology has technical advantages, while are only recently being tested for horticultural applications. The problem for cress (Lepidium sativum L.) growers was that cress grown under natural lighting conditions results in elongated stems and elongated, narrow leaves. Therefore, the purpose of the experiments was to assess the effect of LEDs to the growth of cress. Treatments were: 1. LED strip [1 cold light (6250K) + 3 warm light (2700K); total power 36W; total intensity ca. 5000 lm]; 2. Natural light (control), plants were grown on window sill. By using LEDs cress growth parameters were as follows: The height of plants decreased, the length of roots decreased, the length of leaves increased and the width of leaves increased. It can be summarized that LED lighting improved the growth of cress. The shorter the plant is, the quicker the nutrients fl ow to the top of the plant by water fl ow of transpiration. Therefore, cress plants had larger leaves grow-ing under LEDs compared to the control treatment.

Keywords: cress, growth, LED, light

Sissejuhatus

Valgusel on oluline roll toiduks kasutatavate taimede kasvatamisel: valgus juhib fotosünteesi, mis on vajalik taimede kasvuks (D’Souza jt, 2015). 1990ndate aastate lõpus võrdles Kleemann (1999) päevavalgus-, kõrgsurve-elavhõbeda- ja kõrgsurve-naatriumlampe ja leidis, et kõigil neil on taimedele erinev mõju. Päevavalguslampide all olevad taimed olid lühemad kui kõrgsurve elavhõbeda ja kõrgsurve naatriumlampide all kasvades (Kleemann, 1999). Päevavalguslamp on ühtlaselt hajutatud valguseallikas. Selle lambi all kasvades on fotosünteesi aktiivse kiirguse (lainepikkusel 350–750 nm) tase kõrge ja vastab taimede kasvu-nõuetele. Päevavalguslampidel on loodusliku valguse lähedane kiirgus, mis võib olla põhjuseks, et selle lambitüübi puhul kasvasid lühemad taimed. Kõrgsurve-elavhõbedalampidel on kiirgus sinises ja kollases osas nähtavast spektrist, kuid suur osa nähtavast spektrist, mis on normaalseks taimekasvuks oluline, jääb välja. Kõrgsurve-naatriumlampidel esineb kiirgus peamiselt lainepikkustel 550–650 nm (nähtava spektri kollane ja kollakasoranž). Neil puudub 400–500 nm laine kiir-gus, mis on vajalik taimede teatavate morfogeensete reaktsioonide jaoks.

Uute lambitüüpidena on valgusdioodid (LED-id) kasvuhoonetes taimede viljelemisel perspektiivikad (Olle ja Virsile, 2013).

Valgusdioodide eelised (Morrow, 2008):• Valgusdiood on esimene valgusallikas, mille valgusspektrit saab kontrol-

lida ja ise kokku panna. See võimaldab lainepikkustel sobituda taimede fotoret-

197

Mitmesugust

septoritega ja tagab taimede optimaalse saagi ja keemilise koostise.• LED-id on kergesti integreeritavad digitaalsesse juhtimissüsteemi, mis

võimaldab rakendada spetsiaalseid valgustusprogramme.• LED-idega töötamine on turvalisem, kuna neil puudub klaasist ümbris.

Neil on madal puutetemperatuur ja nad ei sisalda elavhõbedat.• Valgustugevus suureneb aja jooksul ja samaaegselt väheneb seadme kulu,

muutes uued rakendused majanduslikult kasulikeks. Salatkressi (Lepidium sativum L.) taimede kasvatajad otsivad võimalusi,

kuidas valgust muutes oleksid taimel lühemad varred ja laiemad lehed. Katse eesmärgiks oli hinnata LED-ide mõju salatkressi taimede kasvule.

Materjal ja metoodika

Katsed salatkressi sordiga ‘Fine Curled’ viidi läbi K.Compos OÜ (kauba-märk USSIMO) kasvuhoones ajavahemikul 4.–13.01.2017.

Katsed viidi läbi kaks korda, mõlemal korral 4 korduses. Variandid olid:• LED-riba [1 külm valgus (6250K) + 3 soe valgus (2700K); koguvõimsus

36W; üldine intensiivsus ca 5000 lm];• Looduslik valgus (kontroll), taimed kasvatati aknalaual.Kõik taimed kasvatati substraadis, mis sisaldas vermikomposti. Substraadil olid

järgmised näitajad: pHKCl 6,6, P 2689 mg kg-1, K 5029 mg kg-1, Ca 2656 mg kg-1 ja Mg 2193 mg kg-1; orgaaniline aine 29,6%. Salatkressi taimed kasvatati seemnest kuni saagikoristuseni ühesuguses substraadis, kastides mõõtmetega 12 x 12 x 6 cm. Kasti kohta külvati 1 g seemneid. Katses mõõdeti taimede ja juurte pikkus (cm) ning lehtede pikkus ja laius (mm). Esimese variandi valgustusperiood kestis 17 tundi (6.00–23.00). Päevane ja öine temperatuur oli 22–23 °C.

Statistiliseks analüüüsiks kasutati tarkvara AgrobaseTM 20. Variantide va-heline võrdlus viidi läbi Fisheri LSD meetodil. Kasutatud märgid: PD – kõige väiksem usutav erinevus. LED – LED valgustuses kasvanud taimed, K – kontroll-taimed, *** p < 0,001; ** p = 0,001–0,01; * p = 0,01–0,05; NS ei ole usutav, p > 0,05.

Tulemused

LED-id mõjutasid kõiki tabelis 1 toodud taimede parameetreid. LED-ide all kasvanud taime pikkus oli võrreldes kontrollvariandiga 21% väiksem. Võrreldes kontrolliga olid LED-ide variandis ka taime juured 48% lühemad (tabel 1). LED-ide all kasvanud taimede lehtede pikkus ja laius suurenesid märkimisväärselt, vas-tavalt 56 ja 59% võrreldes kontrollvariandiga.

198

Agronoomia 2019

Tabel 1. LED-ide mõju salatkressi taimede, juurte ja lehtede pikkusele ning lehtede laiusele

Variant Taime pikkus, cm Juure pikkus, cm Lehe pikkus, mm Lehe laius, mm LED* 5,10 2,03 11,75 5,20 K** 6,45 3,88 5,18 2,15

p *** *** *** *** PD 0,47 0,22 0,75 0,40

* LED – LED valgustusega; ** Kontrollvariant Arutelu

LED-valgustid parandasid salatkresside kasvu. Mida lühem on taim, seda kiiremini liiguvad toitained taime võrse tippu. Seepärast olid LED-ide all kas-vanud taimedel suuremad lehed võrreldes kontrollvariandiga. See suurendas ka kaltsiumi (Ca) sisaldust. Ca on lehtsalatile oluline element. Kui taimes ei ole seda piisavalt, areneb välja kaltsiumipuudus. See on lehtsalatil kõige sagedamini esi-nev haigus (Kleemann, 2001). Ca sisalduse suurenemine taimes mõjutab järgne-vaid protsesse (Olle, Bender, 2009; Olle, 2015):

• Haiguste ja putukate esinemissagedus oli suurem väiksema Ca sisaldusega taimedes;

• Taimed taluvad transporti ja säilivad paremini, kui nad sisaldavad rohkem kaltsiumi.

Katses kasutatud LED-id olid külma ja sooja valgusega, mis oli lähedane loodusliku päikesevalguse spektrile. Antud uurimistöös olid taimed, mida kas-vatati LED-valguse all, lühemad. Samamoodi leidis Kleemann (1999), et taimed on lühemad päevavalguslampide all, mille kiirgus läheneb looduslikule valgusele.

Lisaks võivad erinevad heledad värvid mõjutada kasvu erinevalt. Külma ja sooja valguse LED-idel on suurim valguse emissioon väga olulistes valguse spektri osades: sinine-punane, ka roheline-kollane ja oranž, lisaks väga väike kogus kaugpunast.

Kaugpunane valgustus suurendab tavaliselt salati taime pikkust (Lee jt, 2016; Pinho jt, 2016). See valgus põhjustab lehtede väljavenimise ka beebisalatil (Li ja Kubota, 2009), punasel salatil (Lee jt, 2015) ja punaselehelisel salatil (Stutte jt, 2009) ning tulemuseks on pikemad taimed (Brown jt, 1995).

Antud uurimistöös vähendas punane valgus väljavenimist, mistõttu taimed tundusid lühemad. Punane valgus suurendas ka tomati saaki (Lu jt, 2012) ja soodustas viljade arengut taimel (Li jt, 2012). Seepärast ei pruugi nende uurin-gute alusel valgusevärvus mõjutada salatkressi taimi oluliselt, kuid selle valguse toimel võisid nad lüheneda.

Brazaityte jt (2009) andmetel kiirendas oranž valgus kurkide kasvu. Antud uurimistöös oli lampide spektris ka oranž valgus, kuid salatkressi taimed jäid

199

Mitmesugust

lühikeseks ja see ei mõjutanud neid palju. Täiendav roheline valgus kiirendas salatilehtede kasvu (Johkan jt, 2012; Son ja Oh, 2015) ja suurendas ka kurgi istikute kasvu (Brazaityte jt, 2009; Novickovas jt, 2012; Samuoliene jt, 2012) ning tomati- ja paprikaistikute kasvu (Samuoliene jt, 2012). Antud uurimistöös jäid salatkressi taimed rohelise valguse tõttu lühikeseks ja ilmselgelt ei mõju-tanud see valgus taimi palju.

Johkan jt (2010) andmetel muutis sinine valgus salati istikud lühikeseks, kuid kapsaistikud pikenesid (Mizuno jt, 2011). Paljud uurijad (Hernandez ja Kubota, 2016; Novickovas jt, 2012; Samuoliene jt, 2012; Stutte jt, 2009) on leid-nud, et sinine valgus soodustas lehtede pikenemist salatitel, tomati-, kurgi- ja paprika istikutel. Samal ajal on mitmed uurimised näidanud, et kurgi varre pikkus vähenes (Hernandez jt, 2016; Hernandez ja Kubota, 2016; Novickovas jt, 2012). Tomati istikutel oli vars lühem sinise valguse all kasvades (Nanya jt, 2012). Kui hiina kapsas ei moodusta ühtegi pead, suurendas sinine valgus kasvu, kuid sinine valgus koos punase valgusega soodustas viljade arengut (Li jt, 2012). Sarnaselt salati ja tomati istikutele leiti antud uurimuses, et salatkressidel oli vars lühem.

Järeldused

LED-ide all kasvanud salatkressi eelised kontrollvariandi taimede ees:• taimede ja juurte pikkus vähenes.• lehtede pikkus ja laius suurenes.Kokkuvõtlikult võib öelda, et LED-valgustid parandasid salatkressi kasvu,

sest taimed jäid lühemaks ja neil olid suuremad lehed.

Tänusõnad

Uurimistööd toetas K.Compos OÜ kaubamärgi all USSIMO.

Kasutatud kirjandusBrazaitytė, A., Duchovskis, P., Urbonavičiūtė, A., Samuolienė, G., Jankauskienė, J.,

Kasiulevičiūtė-Bonakėrė, A., Bliznikas, Z., Novičkovas, A., Breivė, K., Žukauskas, A. 2009. The effect of light-emitting diodes lighting on cucumber transplants and after-effect on yield. – Zemdirbyste-Agriculture 96(3), pp. 102–118.

Brown, C.S., Schuerger, A.C., Sager, J.C. 1995. Growth and photomorphogenesis of pep-per plants under red light-emitting diodes with supplemental blue or far-red lighting. – Journal of the American Society for Horticultural Science 120(5), pp. 808–813.

D’Souza, C., Yuk, H.G., Khoo, G.H., Zhou, W. 2015. Application of Light-Emitting Diodes in Food Production, Postharvest Preservation, and Microbiological Food Safety. – Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14, pp. 719–740.

Hernández, R., Eguchi, T., Kubota, C. 2016. Growth and morphology of vegetable seed-lings under different blue and red photon fl ux ratios using light-emitting diodes as sole-source lighting. – Acta Horticulturae 1134, pp. 195–200.

200

Agronoomia 2019

Hernández, R., Kubota, C. 2016. Physiological responses of cucumber seedlings under different blue and red photon fl ux ratios using LEDs. – Environmental and Experi-mental Botany 121, pp. 66–74.

Johkan, M., Shoji, K., Goto, F., Hahida, S. 2010. Blue light-emitting diode light irradia-tion of seedlings improves seedling quality and growth after transplanting in red leaf lettuce. – HortScience 45, pp. 1809–1814.

Johkan, M., Shoji, K., Goto, F., Hahida, S. N., Yoshihara, T. 2012. Effect of green light wavelength and intensity on photomorphogenesis and photosynthesis in Lactuca sativa. – Environmental and Experimental Botany 75, pp. 128–133.

Kleemann, M. 1999. Physiological calcium defi ciency in chervil (Anthriscus cerefo-lium (L.) Hoffm.) and curled parsley (Petroselinum crispum (Mill.) Nym. con-var. crispum) (= Fysiologisk kalsiummangel i kjorvel (Anthriscus cerefolium (L.) Hoffm.) og kruspersille (Petroselinum crispum (Mill.) Nym. convar. crispum)). (Norges Landbrukshogskole.; Institutt for Plantefag.; ). Aas: Norges Landbruk-shogskole.

Kleemann, M. 2001. Effect of photo selective plastics on the quality of lettuce. – Pro-ceedings of NJF-seminar New sights in vegetable production, Sagadi, Estonia, 05−08.09.2001. pp. 30−34.

Lee, M.J., Park, S.Y., Oh, M. M. 2015. Growth and cell division of lettuce plants under various ratios of red to far-red light-emitting diodes. – Horticulture, Environment, and Biotechnology 56(2), pp. 186–194.

Lee, M.J., Son, K.H., Oh, M. M. 2016. Increase in biomass and bioactive compounds in lettuce under various ratios of red to far-red LED light supplemented with blue LED light. – Horticulture, Environment, and Biotechnology 57(2), pp. 139–147.

Li, Q., Kubota, C. 2009. Effects of supplemental light quality on growth and phyto-chemicals of baby leaf lettuce. – Environmental and Experimental Botany 67(1), pp. 59–64.

Li, H., Tang, C., Xu, Z., Liu, X., Han, X. 2012. Effects of different light sources on the growth of non-heading Chinese cabbage (Brassica campestris L.). – Journal of Agri cultural Science 4(4), pp. 262–273.

Lu, N., Maruo, T., Johkan, M., Hohjo, M., Tsukagoshi, S., Ito, Y., Ichimura, T., Shino-hara, Y. 2012. Effects of supplemental lighting with light-emitting diodes (LEDs) on tomato yield and quality of single-truss tomato plants grown at high planting density. - Environmental Control in Biology 50(1), pp. 63–74.

Mizuno, T., Amaki, W., Watanabe, H. 2011. Effects of monochromatic light irradiation by LED on the growth and anthocyanin contents in leaves of cabbage seedlings. – Acta Horticulture 907, pp. 179–184.

Morrow, R. C. 2008. LED lighting in horticulture. – HortScience 43, pp. 1947–1950.Nanya, K., Ishigami, Y., Hikosaka, S., Goto, E. 2012. Effects of blue and red light on

stem elongation and flowering of tomato seedlings. – Acta Horticulture 956, pp. 261–266.

Novičkovas, A., Brazaitytė, A., Duchovskis, P., Jankauskienė, J., Samuolienė, G., Virsilė, A., Sirtautas, R., Bliznikas, Z., Zukauskas, A. 2012. Solid-state lamps (LEDs) for the short-wavelength supplementary lighting in greenhouses: experimental results with cucumber. – Acta Horticulture 927, pp. 723–730.

201

Mitmesugust

Olle, M.; Bender, I. 2009. Causes and control of calcium defi ciency disorders in vege tables: a review. – Journal of Horticultural Science & Biotechnology 84(6), pp. 577−584.

Olle, M.; Viršile, A. 2013. The effects of light-emitting diode lighting on greenhouse plant growth and quality. – Agricultural and Food Science 22, pp. 223−234.

Olle, M. 2015. Methods to avoid Calcium defi ciency on greenhouse grown leafy crops. LAP LAMBERT Academic Publishing. 88 pp.

Pinho, P., Jokinen, K., Halonen, L. 2017. The infl uence of the LED light spectrum on the growth and nutrient uptake of hydroponically grown lettuce. – Lighting Research and Technology 49(7), pp. 866–881.

Samuolienė, G., Brazaitytė, A., Duchovskis, P., Viršilė, A., Jankauskienė, J., Sirtautas, R., Novičkovas, A., Sakalauskienė, S., Sakalauskaitė, J. 2012. Cultivation of veg-etable transplants using solid-state lamps for the short-wavelength supplementary lighting in greenhouses. – Acta Horticulture 952, pp. 885–892.

Son, K.H., Oh, M. M. 2015. Growth, photosynthetic and antioxidant parameters of two lettuce cultivars as affected by red, green, and blue light-emitting diodes. – Horti-culture, Environment, and Biotechnology 56(5), pp. 639–653.

Stutte, G.W., Edney, S., Skerritt, T. 2009. Photoregulation of bioprotectant content of red leaf lettuce with light-emitting diodes. – HortScience 44(1), pp. 79–82.

202

Agronoomia 2019

NUTITELEFONI KASUTAMISEST MULLA TAIMEDELE OMASTATAVA FOSFORI SISALDUSE HINDAMISEKS

Tõnis Tõnutare, Aldo Oras, Tõnu TõnutareEesti Maaülikooli põllumajanduse ja keskkonnainstituut

Abstract. Tõnutare, T., Oras, A., Tõnutare, T. 2019. About the usage of smartphone for the estima-tion of plant available phosphorus in soil. – Agronomy 2019.

Based on the results, it turns out that smartphones can be used to determine the soil phos-phorus content by the Mehlich 3 method. According to the current work, the method is not suffi -ciently precise to determine accurately the soil phosphorus content and is not suitable for labora-tory precision for analyzes. The results of this work prove that it is possible to use the smartphone camera to determine the class of soil P content in the outdoor environment. The data obtained in this work allows for further development of the soil phosphorus content determination method using the smartphone.

Keywords: plant available phosphorus, Mehlich 3, smartphone

Sissejuhatus

Intensiivses põllumajanduses on väga oluline roll taimede varustatusel toiteelementidega. Väetisena mulda viidavate toiteelementide kogus peaks olema optimaalne nii agronoomiliselt kui ka majanduslikult. Optimeerimaks majandus-likke kulutusi ja minimeerimaks keskkonna riske on oluline mulla toiteelemen-tide sisalduse määramine.

Kuna taimekasvataja vajab vegetatsiooniperioodil kiiresti usaldusväärset infot mulla toitainetega varustatuse kohta, siis on vajalikud piisava täpsusega ja lihtsalt teostatavad ekspressanalüüsi meetodid vältimaks laborianalüüsidega kaasnevat ajakulu.

Taimedele omastatava fosfori analüüside läbiviimiseks on kogu maailmas kasutusel ekstraktsioonimeetodid, mille puhul lisatakse analüüsitavale mul-laproovile ekstraheeriv lahus, loksutatakse saadud segu kindla aja vältel ning fi ltreeritakse. Saadud fi ltraadis määratakse instrumentaalsete meetodite abil fos-fori kontsentratsioon ja sellest lähtuvalt arvutatakse ka sisaldus mullas. Eestis on praegu kasutusel Mehlich 3 (M3) meetod, aga varem on kasutatud AL (ehk atsetaatlaktaat- ehk Egner-Riehm-Domingo) ja DL (ehk topeltlaktaat- ehk Egner-Riehm’i) meetodeid.

Ekstrakti fosfori sisalduse määramiseks on kasutusel spektroskoopilised meetodid. Valdavaks on seni olnud nähtava valguse neeldumise mõõtmisel põhinev spektromeetria tänu kasutatava aparatuuri suhtelisele lihtsusele ja oda-vusele. Viimastel kümnenditel on kasvanud ICP (induktiivsidestatud plasma) spektromeetria osatähtsus.

203

Mitmesugust

Tänapäeval on toimumas revolutsiooniline nutitelefonide kasutuselevõtt erinevate protsesside kontrollijate ja juhtijatena. Nutitelefonid on leidnud kasu-tust nii laboratoorsete kui ka ekspress analüüside teostamisel ning juba on teadus-kirjandusse tekkinud termin “lab in phone” (McGonigle jt, 2018). Nutitelefoni on õnnestunud edukalt kasutada mikroplaadilugejana (Su jt, 2015), fl uorestsent-spektromeetrina (Wang jt, 2018) seleeni määramiseks juurviljades (Xiong jt, 2018). Mulla fosfori sisalduse laboratoorseks määramiseks on lahenduse välja pakkunud Moorungsee jt (2015) ja välitingimustes teostatava lahenduse Camp-bell jt (2015).

Käesoleva töö eesmärgiks oli uurida, kas nutitelefoni kaamerat on võimalik kasutada ekspressmeetodil mulla liikuva fosfori sisalduse määramiseks ja millise täpsusega oleks võimalik analüüsi teostada.

Materjal ja metoodika

Töös kasutati erinevatelt Eesti põldudelt kogutud mullaproove, mis kuivatati toatemperatuuril ja sõeluti läbi 2 mm avadega sõela. Mullaproovidest määrati pHKCl, üldlämmastiku ja -süsiniku sisaldused (tabel 1).

Muldade P sisalduse määramiseks kasutati M3 meetodit. Ekstraheerimiseks valmistati mulla ja ekstraheeriva lahuse segu vahekorras 1:10 (w/v) ja loksu-tati seda 10 minuti vältel, kohe seejärel fi ltreeriti. Fosfaatse fosfori sisalduse määramiseks kasutati happelise molübdaadi lahuse lisamisel tekkinud kompleks-ühendi sinist värvust.

Tabel 1. Muldade üldiseloomustus pHKCl Cüld, % Nüld, % K, ppm P, ppm Vähim 3,9 0,94 0,01 49,9 9 Suurim 7,5 3,54 0,26 190,7 315 Keskmine 6,3 2,2 0,1 104,6 83,8

Iga proovi ekstraktist valmistati paralleelselt kuus sinise värvusega analüüsi-tavat lahust, millest kolme kasutati spektromeetriliseks analüüsiks ning kolme digifotograafi a-fototöötluse jaoks. Mõõtmised teostati samaaegselt mõlema mee-todiga. Spektromeetrilised mõõtmised tehti spektromeetriga Thermo Scientifi c Helios Omega kasutades 10 mm kihipaksusega läbivooluküvetti ning lainepikkust 882 nm. Vastavalt spektromeetrilise määramise tulemustele jaotati mullad viide P sisalduse klassi võttes aluseks Mehlich 3 meetodi P väetustarbe gradatsiooni (Kanger jt, 2014). Digifotode tegemiseks kasutati nutitelefoni Samsung Galaxy S4 19505 kaamerat (13 megapikslit). Digifotode töötluseks kasutati vabavaralist tarkvara ImageJ (Wayne Rasband) ning värvide määratlemiseks kasutati RGB värvimudelit. Andmed töödeldi statistikapaketiga R (R Core Team, 2018).

204

Agronoomia 2019

Tulemused ja arutelu

Nutitelefoni võimalikuks kasutamiseks ekspressmeetodil tehti võrdlus spektromeetrilisel analüüsil saadud tulemuste ja fototöötlusest saadud andmete vahel. Uuriti kõigi kolme kanali (R, G ja B) sobivust eraldi. Saadud andmed näitasid, et signaali muutuse ulatus kasutatud kalibratsioonilahuste kontsentrat-siooni vahemikus (0–25 mg P l-1) on kõige suurem punase värvikanali puhul – 84,4 ühikut ja kõige väiksem sinisel värvikanalil – 24,9. Seega on sinise kanali puhul analüütilise signaali diapasoon rohkem kui kolm korda lühem ja tulemuste standardhälve (σ) suurem võrreldes punase kanali andmetega. Sellest tulenevalt peab parimate analüüsitulemuste saamiseks kasutama R kanali andmeid.

Punase kanali andmetel saadud analüüsitulemused korreleeruvad väga hästi spektromeetrilise analüüsi tulemustega, kuigi on kõik mõnevõrra madalamad (joonis 1 ja tabel 1). Kuna punase kanali kasutamisel on kasutatavas kontsentrat-sioonide vahemikus intensiivsuse muutus kõige suurem, siis on analüüsi teos-tamiseks kõige õigem valida just see kanal.

Käesoleva töö eesmärgiks oli meetodi sobilikkuse hindamine mulla P sisalduse klassi määramiseks, seetõttu võrreldi proovide jaotust erinevatesse P sisalduse klassidesse (tabel 1 ja joonis 1). Katses kasutatud muldadest olid ainult kolm väga kõrge P sisaldusega ja fototöötluse andmetel jäid nad kõik väga kõrge P sisaldusega muldade klassi (E) (tabel 2). Kõrge P sisaldusega klassi (D) kuulus analüüsitud muldadest ainult kaks ja ka punase kanali andmetel jäid need mullad samasse ehk kõrge P sisaldusega muldade klassi (joonis 1).

Joonis 1. Kasutatud muldade jaotus erinevatesse mulla P sisalduse klassidesse R kanali andmetel võrreldes spektromeetrilisel analüüsil saadutega

205

Mitmesugust

Tabel 2. Spektromeetri ja fototöötluse tulemuste (R kanal) võrdlus mulla fosfori määramisel Mehlich 3 meetodil

Keskmise P sisaldusega muldade klassi (C) kuulus viis mulda. Punase kanali intensiivsuse andmeid kasutades jääb neist ainult kolm samasse klassi, kuid kaks langeb madala P sisaldusega klassi (joonis 1 ja tabel 2). Madala P sisaldusega klassi (B) kuulus seitse mulda. Fototöötluse järgi jäid samasse klassi punase kanali intensiivsuste järgi ainult kaks mulda (joonis 1), enamus ega kukkus madalamasse klassi. Arvutuslikult olid punase kanali intensiivsuste järgi kaks proovi koguni negatiivse P sisaldusega. Kõige madalamasse ehk väga väikese P sisaldusega muldade klassi (A) kuulus kaks mulda. Fototöötlus annab mõlema proovi jaoks negatiivse väärtusega P sisalduse (joonis 1).

Jrk nr

Mulla P sisaldus P sisalduse klassa Erinevus spektro-meetri ja

fototöötluse vahel spektro-

meetriliselt fototöötlusega

spektro-meetriliselt

fototööt-lusega

ppm ppmc 1 93 1 94,5 1,29 D D EI 2 54 0,31 53,3 1,47 C C EI 3 9 0,91 1,9 0,75 A A EI 4 21 0,72 20 0,13 B A/B JAH 5 9 1,02 <0 0,11 A A EI 6 32 0,6 34,4 1,53 B B EI 7 26 0,68 28,7 0,72 B B EI 8 251 0,38 229 2,19 E E EI 9 73 2,32 52,1 0,34 C C EI

10 25 0,48 <0 1,12 B A JAH 11 305 10,32 250 0,42 E E EI 12 138 0,21 122 0,31 D D EI 13 31 0,76 6,3 0,39 B A JAH 14 20 0,93 0,6 0,1 B A JAH 15 70 0,28 54,6 0,17 C C EI 16 47 0,56 41,5 0,59 C B JAH 17 50 0,34 37,7 0,77 C B JAH 18 315 12,4 267 1,47 E E EI 19 24 1,01 9,1 0,81 B A JAH

a mulla P sisalduse klassid: A – väga madal (kuni 20 ppm), B – madal (20 – 45 ppm), C – keskmine (45 – 90 ppm), D – kõrge (90 – 145 ppm), E – väga kõrge (üle 145 ppm)b σ – standardhälvec ppm – miljondik, kontsentratsiooni mõõtühik miljondikes, arvuliselt on ppm = mg kg-1

206

Agronoomia 2019

Kokkuvõte ja järeldused

Uurimistöö tulemustele tuginedes selgub, et nutitelefone on võimalik kasu-tada mulla fosfori sisalduse klassi määramiseks Mehlich 3 meetodil. Senise töö andmeil ei ole meetod piisavalt täpne mulla fosfori sisalduse täpseks määramiseks ja ei sobi labori täpsust nõudvate analüüside teostamiseks. Kõige täpsemaid tule-musi võrreldes spektromeetrilise analüüsi tulemustega on võimalik saada, kasutades värvimudeli RGB punast ehk R kanalit.

Tänuavaldused

Käesolev artikkel põhineb Tõnis Tõnutare bakalaureuse töö tulemustel. Autorid tänavad Eesti Maaülikooli mullateaduse õppetooli laboratooriumi kollek-tiivi abi eest analüüside teostamisel.

Kasutatud kirjandusCampbell, E.R., Warsko, K., Davidson, A.-M., Campbell, W.H.B. 2015. Determination

of phosphate in soil extracts in the fi eld: A green chemistry enzymatic method. – MethodsX. Vol 2, pp. 211–218.

Kanger, J., Kevvai, T., Kevvai, L., Kärblane, H., Astover, A., Ilumäe, E., Lauringson, E., Loide, V., Penu, P., Rooma, L., Sepp, K., Talgre, L., Tamm, U. 2014. Väetamise ABC. Saku, lk 7 – 12.

McGonigle, A.J.S., Wilkes, T.C., Pering, T.D., Willmott, J.R., Cook, J.M., Mims III, F.M., Parisi, A.V. 2017. Smartphone Spectrometers. – Sensors. Vol. 18, p. 15.

Moonrungsee N., Pencharee S., Jakmunee J. 2015. Colorimetric analyzer based on mo-bile phone camera for determination of available phosphorus in soil. – Talanta. Vol. 136, pp. 204–209.

R Core Team. 2018. R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foun-dation for Statistical Computing, Vienna. https://www.R-project.org. (11.01.2019)

Su, K., Zou, Q., Zhou, J., Zou, L., Li, H., Wang, T., Hu, N., Wang, P. 2015. High-sensi-tive and high-effi cient biochemical analysis method using a bionic electronic eye in combination with a smartphone-based colorimetric reader system. – Sensors and Actuators B: Chemical. Vol 216, pp. 134–140.

Wang, H., Sun, Y., Yue, W., Kang, Q., Li, H., Shen, D. 2018. A smartphone-based double-channel fl uorescence setup for immunoassay of a carcinoembryonic antigen using CuS nanoparticles for signal amplifi cation. – Analyst. Vol. 143, pp. 1670–1678.

Xiong, Y., Li, F., Wang, J., Huang, A., Wu, M., Zhang, Z., Zhu, D., Xie, W., Duan, Z., Su, L. 2018. Simple multimodal detection of selenium in water and vegetable samples by a catalytic chromogenic method. – Analytical Methods. Vol. 10, pp. 2102–2107.

AGRONOOMIAAGRONOOMIAAgronomyAgronomy

Eesti Taimekasvatuse InstituutEesti Maaülikool

Põllumajandus- ja keskkonnaisnstituut

Estonian Crop Research InstituteEstonian University of Life Sciences

Institute of Agricultural and Environmental Sciences

Jõgeva 2019

AG

RO

NO

OM

IA A

GR

ON

OM

YA

GR

ON

OO

MIA

AG

RO

NO

MY

20192019